液晶電視CCFL控制電路的設計技巧

圖2(a)：為全橋架構，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、效率高，變壓器設計簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是需要專(zhuān)門(mén)的IC驅動(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載的情況下，供電電壓要比全橋架構提高一倍，因此需要更高匝數比的變壓器，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，最佳應用是在不需要嚴格控制燈頻和亮度的設計中。由於Royer架構是自振蕩設計，受元件參數偏差的影響，很難嚴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，這種架構只用到n通道MOSFET，這有利於降低成本和增加轉換器效率。最大的缺點(diǎn)是要求轉換器直流電源電壓的范圍小於50％，否則，當直流電源電壓處于高階時(shí)，由于交流波形的高振幅因子，系統的效率會(huì )降低。但對于LCD電視，由于電源穩定，采用此電路非常理想。

3 冷陰極燈多燈驅動(dòng)電路分析
CCFL燈管管中心點(diǎn)的亮度必須在3分鐘內達到規定亮度的100％?？紤]到整機的可靠性和壽命要求，驅動(dòng)電源對冷陰極燈的供電、激勵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格(由燈管的長(cháng)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，因此需要在一臺機器里面用多根燈管一起發(fā)光，來(lái)達到整機需要的亮度要求。用一個(gè)單通道CCFL控制器驅動(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))驅動(dòng)所有燈，同時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉這些燈，這就要求轉換器直流電源必須采用更大的電容器增強去耦效果，這會(huì )增加轉換器的成本和尺寸。
解決上述諸問(wèn)題的一條途徑就是每個(gè)燈用一個(gè)單獨的CCFL控制器，在多燈管液晶屏中，每一只燈管均配單獨一只高壓變壓器。

4 冷陰極燈調光原理
在實(shí)際運用的過(guò)程中驅動(dòng)電源常常同時(shí)要求有調光功能。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)際的應用中一般采用PWM波來(lái)調光。
PWM調光的優(yōu)點(diǎn)：(1)調節過(guò)程中亮度變化非常均勻，不會(huì )發(fā)生突變的現象；(2)調節的時(shí)候輸出電壓峰-峰值不會(huì )隨調亮而變化。具體方法是軟件編程MCU輸出30-200Hz的低頻PWM脈沖波對施加于冷陰極熒光燈管上的連續振蕩高壓波進(jìn)行調制，使連續振蕩波變成斷續振蕩波，斷續的在極短時(shí)間內停止對冷陰極熒光燈供電。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(xiàn)強度下降，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)導通／關(guān)閉周期的時(shí)間比，從而達到控制燈管平均亮度的目的。