便攜設(shè)備的高效CCFL背景光轉(zhuǎn)換器應(yīng)用
MOSFET S1和S2以50%的占空比被驅(qū)動產(chǎn)生相移。電感L1和L2同PZT初級電容諧振,在S1的漏極和S2的漏極形成了半正弦波形。在PZT的初級兩端所得到的電壓波形接近正弦。由于陶瓷變壓器的高Q值,熒光燈電壓是正弦的,在這個應(yīng)用中大約為300V。
為實現(xiàn)零電壓切換,漏極電壓必須在下一個切換周期以前回零,這要求LC諧振頻率要大于切換頻率。滿足這個條件的最大電感可以從下式得到:
公式1
其中Cp是PZT的主級電容。
采用推挽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、額定功率分別為1W 和1.8W的多層PZT驅(qū)動一個300伏熒光燈,在電流為3mA時,在較低的輸入電壓范圍內(nèi)效率超過87%。在高輸入電壓范圍,由于PZT增益降低而導(dǎo)致效率下降。
以線性方式降低熒光燈的電流來調(diào)光將導(dǎo)致效率下降。由于系統(tǒng)在低于最優(yōu)增益的條件下運行,壓電變壓器電路的光負(fù)載效率降低。使用脈沖調(diào)光技術(shù)可以改善效率,這種方法以高于肉眼能察覺的頻率(>100Hz)通過調(diào)制占空比的通斷來控制熒光燈的平均電流,從而使熒光燈一直在全電流下工作。
圖6顯示了基于壓電變壓器電路的脈沖調(diào)光波形。一個外部驅(qū)動信號(曲線4)用來給定工作周期和脈沖串的頻率,在本例中,在50%的工作周期脈沖串的頻率為100Hz。曲線1是反饋網(wǎng)絡(luò)的COMP引腳的信號,用來設(shè)定工作頻率。熒光燈電壓如曲線3所示。這些圖片是使用數(shù)字示波器得到,所以存在混迭現(xiàn)象。熒光燈的激發(fā)電壓幾乎檢測不到,因為燈已經(jīng)是熱的并從前面的脈沖串周期運行過來。
本文小結(jié):
本文給出了壓電變壓器用于背景光轉(zhuǎn)換器時作為升壓變壓器使用的特性,討論了可以滿足CCFL熒光燈高壓需求的壓電變壓器的工作原理,給出了一個使用UCC3977的基于PZT的高效背景光供電方案。由于基于PZT的背景光轉(zhuǎn)換器的諧振功率電路可以提供正弦電壓,從而提高了光電效率,熒光燈的亮度可以采用線性或脈沖調(diào)光技術(shù)進行控制。整體效率(可以達到86%以上)的提高延長了電池供電系統(tǒng)的運行時間。
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