LCD電視背光驅動(dòng)電路設計方案

　　為LCD面板提供背光的理想方案是多通道CCFL控制器，它的每個(gè)通道獨立驅動(dòng)和監測每個(gè)燈。這種多通道CCFL控制器既解決了亮度不均勻和單燈失效問(wèn)題，并降低了去耦要求，而且還具有高成本效益。

圖6：DS3984/DS3988單獨驅動(dòng)和監視每個(gè)燈，為LCD電視和PC監視器提供均勻亮度

　　3 對燈和脈沖調光的嚴格控制

　　由於LCD電視需要顯示動(dòng)態(tài)且連續行動(dòng)的畫(huà)面，它有一些在靜態(tài)顯示應用（例如電腦監視器和筆記型電腦）中所沒(méi)有的特殊要求。CCFL的驅動(dòng)頻率可能會(huì )干擾LCD螢幕上顯示的畫(huà)面。如果燈頻接近視訊刷新頻率的某個(gè)倍頻，就會(huì )在螢幕上出現緩慢行動(dòng)的線(xiàn)或帶。通過(guò)嚴格控制燈頻在±5%以?xún)?，可以消除這種問(wèn)題。

　　用於調節燈亮度的脈沖調光頻率也要求同樣的嚴格控制。這種調光方式通常是采用30Hz至200Hz頻率范圍的脈寬調變（PWM）訊號，在短時(shí)間內將燈關(guān)閉，達到調光目的。由於關(guān)閉時(shí)間很短，不足以使電離態(tài)消失。如果脈沖調光頻率接近垂直同步頻率的倍頻，也會(huì )產(chǎn)生滾動(dòng)線(xiàn)。同樣，將脈沖調光頻率嚴格控制在±5%以?xún)染涂梢韵@個(gè)問(wèn)題。另外，在有些LCD電視中，為了改善LCD螢幕的影像響應，還要求緩慢的CCFL脈沖調光頻率與視訊垂直同步頻率同步起來(lái)。

圖7：DS3984/DS3988的每個(gè)通道也可驅動(dòng)多個(gè)燈

　　4 解決LCD電視背光挑戰的方案

　　DS3984（四通道）和DS3988（八通道）CCFL控制器解決了本文所提到的所有這些設計挑戰?？蓪⑦@些元件配置為每個(gè)通道驅動(dòng)一個(gè)燈（圖6），或者每通道多個(gè)燈（圖7），用戶(hù)可靈活裁減設計，以滿(mǎn)足自己的性?xún)r(jià)比目標。多個(gè)DS3984/DS3988可輕松串聯(lián)，以支援任意數量的燈來(lái)為L(cháng)CD電視螢幕提供背光。

　　DS3984/DS3988采用推挽驅動(dòng)架構，可以使用更低成本、更高效率的n通道MOSFET。轉換器直流電源電壓也可采用更高的電壓。單獨的燈控制和監測可提供均勻的亮度，并減少轉換器的元件總數。采用單獨的燈控制時(shí)，如果某一個(gè)燈失效，僅會(huì )使這個(gè)失效的燈停止工作，其他燈繼續工作，并不會(huì )受影響。片上振蕩器產(chǎn)生的燈頻和脈沖調光頻率被嚴格限定在±5%水準，消除了對於顯示影像的影響，并且也可被同步至外部時(shí)脈源。

表1:CCFL驅動(dòng)架構比較

　　5 冷陰極螢光燈

　　冷陰極螢光燈（CCFL）是一種長(cháng)而細的密封玻璃管，內充惰性氣體。當給燈管施加高電壓時(shí)，氣體被電離，產(chǎn)生紫外線(xiàn)（UV）。紫外線(xiàn)打到內壁涂敷的螢光材料上使其激發(fā)，發(fā)出可見(jiàn)光。

　　CCFL有許多優(yōu)點(diǎn)，包括：它是優(yōu)良的白光源；低成本；高效率（光輸出與輸入電功率之比）；長(cháng)壽命（>25千時(shí)）；穩定、確定的工作狀態(tài)；容易調節亮度；重量輕。

　　CCFL有一些特殊性能，必須仔細考慮以最大化其效率、壽命和實(shí)用性。然而，這些特性帶來(lái)了一些特殊的設計挑戰。例如，為了最大化燈管的壽命，需要采用交流波形驅動(dòng)CCFL。任何直流成分會(huì )使一部份氣體聚集在燈管的一端，造成不可逆轉的光梯度，使燈管的一端比另一端更亮。此外，為了最大化其效率（光輸出與輸入電功率之比），需要用接近正弦的波形驅動(dòng)燈管。因此，CCFL通常需要一個(gè)直流-交流轉換器來(lái)將直流電源電壓變成40kHz至80kHz的交流波形，工作電壓通常在500VRMS至1000VRMS。

　　在LCD個(gè)電視中的燈等間隔地分布在整個(gè)LCD背板上，以提供最佳的光分布。重要的是，所有燈要工作在相同的亮度下。盡管在CCFL燈管和LCD面板之間安排有散光器，可協(xié)助均勻分布背光，不均勻的燈管亮度仍然很容易被察覺(jué)，并影響電視的影像品質(zhì)。因LCD面板尺寸而異，用到的CCFL燈數量可能會(huì )多達30甚至40個(gè)。