尽管LCD背光有多种方法,例如LED、EL、CCFL等,但关于大尺度LCD屏来说,因为CCFL发光功率高而成为干流背光光源。传统的LCD屏首要用于笔记本电脑或台式电脑,背光组件在有必定亮度的前提下,还要尺度小和重量轻等,大多选用旁边面背光方法(CCFL灯管安装在屏的二边或四周,经过导光板将光漫射到整个屏幕后边);而LCD TV特别是大尺度LCD TV,因为对显现亮度(450cd/m2)、视角广角(170%26;#176;)、图画对比度(500:1)等有更高的要求,因而需求选用光源运用率更高的笔直背光技能。
1 笔直背光 笔直背光,望文生义,是将CCFL灯管直接安装在LCD屏后边,并运用全反射膜将发散到其他方向的光线反射到屏幕发光面,以进步光源到运用率。尽管笔直背光处理了大屏幕LCD TV的亮度、视角广度等问题,但因为首要是靠添加灯管数目完成的,灯管数目从几只到几十只不等,因而存在以下问题: (1)均匀度较低,这首要是因为灯管数目较多所形成的,成果使屏幕呈现明暗条纹,假如各灯管亮度不共同,现象更显着。 (2)屏幕色差,灯管数目多尽管提升了亮度和辉度,但也使背光组件的发热量增大,而液晶分子因为对温度敏感度高,易形成高温下屏幕颜色反常;除此之外,CCFL灯管本身在高温下的寿数也会缩短。 有鉴于此,规划CCFL逆变电源时需求细心操控每只灯管的电流,以确保亮度共同,在灯管确认的情况下尽量进步逆变电源的转化功率以减小发热量。 图2 2 多路CCFL操控器 为了下降本钱,一些CCFL逆变电源选用图1所示的计划。它关于灯管数目较少且选用旁边面背光方法的小屏幕LCD不失为一种低本钱、小尺度优选计划,经过导光极的漫射效果可消除灯管亮度不共同的缺点,因为灯管少(2~4只),全桥电路中流过MOSFET的电流也不太大,对变换器功率影响也小。 关于大尺度LCD TV,为了添加亮度,进步对比度,灯管数量大大添加,有时或许到达30多只,假如选用上述电路,每只灯管的亮度难以经过外部参数操控,会呈现严峻的条纹搅扰现象。不只如此,因为此刻桥路电流很大,将使导通损耗(I2%26;#215;RON)跟着灯管数量而急剧增大,比方16只灯管的导通损耗将是2只灯管的64倍;灯管为32只时,其损耗将为2只灯管的256倍,为单只灯管的1024倍,导致严峻的发现现象,使背光组件的温度急剧上升,会引起LCD颜色反常,还会导致CCFL灯管寿数缩短。当然能够选用多个1拖2或1拖4的计划来大大减轻发热量,但条纹搅扰依然存在,并且因为每个电源模块的差异,还将引进块状搅扰。 3 单片多路CCFL操控器 针对上述问题,DALLAS/MAXIM公司推出了DS3998型高密度单片CCFL操控器,它集成了8个CCFL操控器,分别对8只CCFL灯管的电流进行监控,使8只灯管的电流根本共同,然后完成亮度均匀操控,消除屏幕条纹现象。如图2所示,因为每只灯管有独立的驱动和操控回路,然后避免了图1所示电路因其中一只产生毛病而导致多只灯管不亮,便于快速修理;别的,因为每个推挽电路仅驱动一只灯管,流过的电流小,MOSFET的导通损耗很小,也避免了发热问题,而本钱仅略微添加(一对小功率MOSFET)。DS3998不只很好地处理了背光源亮度的均匀性和发热问题,还带来以下额定优点: (1)通道相位操控技能下降AC/DC的电流冲击 与图1所示计划或多个独立操控的逆变电源不同,集成了通道相位操控功用,如图3所示,每个通道的MOSFET栅极导通时刻在8个通道间平均分配,下降了冲击电流并简化了AC/DC的规划要求,减小发热元件的散热面积,缩小体积,下降电源本钱。
(2)E2PROM寄存器与2线串行接口 DS3988选用规范的2线串行接口与片内的E2PROM装备寄存器及用户存储区进行通讯。装备寄存器包含4个软启动特片寄存器与2个操控寄存器(CR1/2),运用户能够自定义DS3988的参数,如软启动斜率、灯管与调光频率源、毛病监测选项及通道使能/禁用。8字节非易失的用户存储区用来存储产品数据,如日期编码、序列号或产品标识号,这为产品出产调试或保护带来极大便利。 (3)经过简略的级联支撑更多的灯管操控 DS3998的灯管频率有二种装备选项。DS3988作为灯管主机时,设定CR1中的LFSS=0,挑选板上振荡器,并经过LOSC输入端的外部电阻器来设定频率(40kHz~80kHz)。在这种情况下,灯管频率信号从LSYNC I/O引脚输出,为其他灯管从机DS3988供给同步信号。作为灯管从机时,经过设定CR1中的LFSS=1,禁用LOSC输入,这时必须向LSYNC I/O供给外部的40kHz~80kHz时钟信号。该信号能够从灯管主机DS3988的LSYNC I/O取得,也能够从其他信号源取得。因而,多个DS3988很简单完成超越8只灯管的大屏幕LCD背光操控。 (4)准确的灯管亮度操控 DS3988运用数字脉宽调制((DPWM)信号(22.5Hz~440Hz)供给高功率和准确的灯管调用。如图4所示,在DPWM周期的高电平阶段,以选定的灯管频率驱动灯管(40kHz~80kHz)。因为在这段时刻里灯管频率突现,因而将这一时刻段被称为“突发”阶段。在DPWM周期的低电平阶段,操控器制止MOSFET栅极驱动,所以灯管不被驱动,这时电流不再流经灯管,但时刻很短,不会使灯管呈现彻底的离子退激。调光经过调理(也便是调制)突发阶段的占空比来完成递加与递减。因为其DPWM信号产生了多种方法,因而为使用供给了很大的灵活性。软启动特性进一步下降了输入电源的电流冲击。
4 结束语 与小屏幕液晶显现器比较,大屏幕液晶电视对显现器亮度、视角广度和显现对比度提出了更高的要求,因而需求选用笔直背光技能,一起很多添加CCFL灯管以满足要求。DS3998是针对该使用专门开发的高密度单片集成CCFL操控器,很好地处理了多灯管LCD屏幕条纹搅扰及高发热导致的色度反常问题,改进了视频图画的质量,其多相位导通操控功用还下降了AC/DC电源的规划要求,减小了电源体积。