液晶電視CCFL控制電路的設(shè)計(jì)技巧

圖2(a)：為全橋架構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、效率高，變壓器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是需要專門的IC驅(qū)動(dòng)，并且需要四個(gè)MOSFET，特別是P溝道的MOSFET，成本較高，適合在低電源電壓的場(chǎng)合應(yīng)用。
圖2(b)：雖然比全橋省了兩個(gè)MOSFET，但是在相同輸出功率和負(fù)載的情況下，供電電壓要比全橋架構(gòu)提高一倍，因此需要更高匝數(shù)比的變壓器，變壓器成本高，適合用在供電電壓較高的場(chǎng)合。
圖2(c)：Royer架構(gòu)，最佳應(yīng)用是在不需要嚴(yán)格控制燈頻和亮度的設(shè)計(jì)中。由於Royer架構(gòu)是自振蕩設(shè)計(jì)，受元件參數(shù)偏差的影響，很難嚴(yán)格控制燈電流和燈頻，而這兩者都會(huì)直接影響燈的亮度，但價(jià)格最廉價(jià)。
圖2(d)：推挽架構(gòu)，這種架構(gòu)只用到n通道MOSFET，這有利於降低成本和增加轉(zhuǎn)換器效率。最大的缺點(diǎn)是要求轉(zhuǎn)換器直流電源電壓的范圍小於50％，否則，當(dāng)直流電源電壓處于高階時(shí)，由于交流波形的高振幅因子，系統(tǒng)的效率會(huì)降低。但對(duì)于LCD電視，由于電源穩(wěn)定，采用此電路非常理想。

3 冷陰極燈多燈驅(qū)動(dòng)電路分析
CCFL燈管管中心點(diǎn)的亮度必須在3分鐘內(nèi)達(dá)到規(guī)定亮度的100％?？紤]到整機(jī)的可靠性和壽命要求，驅(qū)動(dòng)電源對(duì)冷陰極燈的供電、激勵(lì)部分必須符合燈管的特性，供電電源必須是交流正弦波，頻率為40 k～60 k左右，觸發(fā)電壓和維持電壓符合燈管的規(guī)格(由燈管的長(zhǎng)度和直徑?jīng)Q定)。
由于液晶電視屏幕尺寸比較大，一般在18．5英寸以上，現(xiàn)在逐漸向大尺寸方面發(fā)展，如42寸、55寸等，因此需要在一臺(tái)機(jī)器里面用多根燈管一起發(fā)光，來(lái)達(dá)到整機(jī)需要的亮度要求。用一個(gè)單通道CCFL控制器驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈，燈管直接串、并聯(lián)使用，第一個(gè)缺點(diǎn)是由於燈阻抗的差異，會(huì)造成亮度不均勻；第二個(gè)缺點(diǎn)是，單個(gè)燈管的失效(例如破損)會(huì)造成屏幕沒(méi)有任何顯示；第三個(gè)缺點(diǎn)是，由于是并聯(lián)(或者串聯(lián))驅(qū)動(dòng)所有燈，同時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉這些燈，這就要求轉(zhuǎn)換器直流電源必須采用更大的電容器增強(qiáng)去耦效果，這會(huì)增加轉(zhuǎn)換器的成本和尺寸。
解決上述諸問(wèn)題的一條途徑就是每個(gè)燈用一個(gè)單獨(dú)的CCFL控制器，在多燈管液晶屏中，每一只燈管均配單獨(dú)一只高壓變壓器。

4 冷陰極燈調(diào)光原理
在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電源常常同時(shí)要求有調(diào)光功能。CCFL的亮度與CCFL的電流大致成正比，因此在電路中一般有電流環(huán)來(lái)控制CCFL的亮度。在實(shí)際的應(yīng)用中一般采用PWM波來(lái)調(diào)光。
PWM調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)：(1)調(diào)節(jié)過(guò)程中亮度變化非常均勻，不會(huì)發(fā)生突變的現(xiàn)象；(2)調(diào)節(jié)的時(shí)候輸出電壓峰-峰值不會(huì)隨調(diào)亮而變化。具體方法是軟件編程MCU輸出30-200Hz的低頻PWM脈沖波對(duì)施加于冷陰極熒光燈管上的連續(xù)振蕩高壓波進(jìn)行調(diào)制，使連續(xù)振蕩波變成斷續(xù)振蕩波，斷續(xù)的在極短時(shí)間內(nèi)停止對(duì)冷陰極熒光燈供電。由于停止時(shí)間極短，不足以使燈管的電離狀態(tài)消失，但是其輻射的紫外線強(qiáng)度下降，管壁上的熒光粉的激發(fā)量減小，亮度也下降。通過(guò)控制PWM脈沖的占空比，就可以改變燈管在一個(gè)導(dǎo)通／關(guān)閉周期的時(shí)間比，從而達(dá)到控制燈管平均亮度的目的。