單片機CCFL控制器改善大屏幕LCDTV圖像
發(fā)布時間:2007/4/23 0:00:00 訪問次數(shù):1520
1 垂直背光
垂直背光,顧名思義,是將CCFL燈管直接安裝在LCD屏后面,并利用全反射膜將發(fā)散到其他方向的光線反射到屏幕發(fā)光面,以提高光源到利用率。雖然垂直背光解決了大屏幕LCD TV的亮度、視角廣度等問題,但由于主要是靠增加燈管數(shù)目實現(xiàn)的,燈管數(shù)目從幾只到幾十只不等,因而存在以下問題:
1)均勻度較低,這主要是因為燈管數(shù)目較多所致,結(jié)果使屏幕出現(xiàn)明暗條紋,如果各燈管亮度不一致,現(xiàn)象更明顯。
2)屏幕色差,燈管數(shù)目多雖然提升了亮度和輝度,但也使背光組件的發(fā)熱量增大,而液晶分子由于對溫度敏感度高,易造成高溫下屏幕色彩異常;除此之外,CCFL燈管本身在高溫下的壽命也會縮短。
有鑒于此,設(shè)計CCFL逆變電源時需要仔細(xì)控制每只燈管的電流,以保證亮度一致,在燈管確定的情況下盡量提高逆變電源的轉(zhuǎn)換效率以減小發(fā)熱量。
2 多路CCFL控制器
為了降低成本,一些CCFL逆變電源采用圖1所示的方案。它對于燈管數(shù)目較少且采用側(cè)面背光方式的小屏幕LCD不失為一種低成本、小尺寸優(yōu)選方案,通過導(dǎo)光極的漫射作用可消除燈管亮度不一致的缺陷,由于燈管少(2~4只),全橋電路中流過MOSFET的電流也不太大,對變換器效率影響也小。
對于大尺寸LCD TV,為了增加亮度,提高對比度,燈管數(shù)量大大增加,有時可能達(dá)到30多只,如果采用上述電路,每只燈管的亮度難以通過外部參數(shù)控制,會出現(xiàn)嚴(yán)重的條紋干擾現(xiàn)象。不僅如此,由于此時橋路電流很大,將使導(dǎo)通損耗(I2×RON)隨著燈管數(shù)量而急劇增大,比如16只燈管的導(dǎo)通損耗將是2只燈管的64倍;燈管為32只時,其損耗將為2只燈管的256倍,為單只燈管的1024倍,導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象,使背光組件的溫度急劇上升,會引起LCD色彩異常,還會導(dǎo)致CCFL燈管壽命縮短。當(dāng)然可以采用多個1拖2或1拖4的方案來大大減輕發(fā)熱量,但條紋干擾仍然存在,而且由于每個電源模塊的差異,還將引入塊狀干擾。
3 單片多路CCFL控制器
針對上述問題,DALLAS/MAXIM公司推出了DS3998型高密度單片CCFL控制器,它集成了8個CCFL控制器,分別對8只CCFL燈管的電流進(jìn)行監(jiān)控,使8只燈管的電流基本一致,從而實現(xiàn)亮度均勻控制,消除屏幕條紋現(xiàn)象。如圖2所示,由于每只燈管有獨立的驅(qū)動和控制回路,從而避免了圖1所示電路因其中一只發(fā)生故障而導(dǎo)致多只燈管不亮,便于快速維修;另外,由于每個推挽電路僅驅(qū)動一只燈管,流過的電流小,MOSFET的導(dǎo)通損耗很小,也避免了發(fā)熱問題,而成本僅稍微增加(一對小功率MOSFET)。DS3998不僅很好地解決了背光源亮度的均勻性和發(fā)熱問題,還帶來以下額外好處:
1)通道相位控制技術(shù)降低AC/DC的電流沖擊
與圖1所示方案或多個獨立控制的逆變電源不同,集成了通道相位控制功能,如圖3所示,每個通道的MOSFET柵極導(dǎo)通時間在8個通道間平均分配,降低了沖擊電流并簡化了AC/DC的設(shè)計要求,減小發(fā)熱元件的散熱面積,縮小體積,降低電源成本。
2)E2PROM寄存器與2線串行接口
DS3988采用標(biāo)準(zhǔn)的2線串行接口與片內(nèi)的E2PROM配置寄存器及用戶存儲區(qū)進(jìn)行通信。配置寄存器包括4個軟啟動特片寄存器與2個控制寄存器(CR1/2),使用戶可以自定義DS3988的參數(shù),如軟啟動斜率、燈管與調(diào)光頻率源、故障監(jiān)測選項及通道使能/禁用。8字節(jié)非易失的用戶存儲區(qū)用來存儲產(chǎn)品數(shù)據(jù),如日期編碼、序列號或產(chǎn)品標(biāo)識號
1 垂直背光
垂直背光,顧名思義,是將CCFL燈管直接安裝在LCD屏后面,并利用全反射膜將發(fā)散到其他方向的光線反射到屏幕發(fā)光面,以提高光源到利用率。雖然垂直背光解決了大屏幕LCD TV的亮度、視角廣度等問題,但由于主要是靠增加燈管數(shù)目實現(xiàn)的,燈管數(shù)目從幾只到幾十只不等,因而存在以下問題:
1)均勻度較低,這主要是因為燈管數(shù)目較多所致,結(jié)果使屏幕出現(xiàn)明暗條紋,如果各燈管亮度不一致,現(xiàn)象更明顯。
2)屏幕色差,燈管數(shù)目多雖然提升了亮度和輝度,但也使背光組件的發(fā)熱量增大,而液晶分子由于對溫度敏感度高,易造成高溫下屏幕色彩異常;除此之外,CCFL燈管本身在高溫下的壽命也會縮短。
有鑒于此,設(shè)計CCFL逆變電源時需要仔細(xì)控制每只燈管的電流,以保證亮度一致,在燈管確定的情況下盡量提高逆變電源的轉(zhuǎn)換效率以減小發(fā)熱量。
2 多路CCFL控制器
為了降低成本,一些CCFL逆變電源采用圖1所示的方案。它對于燈管數(shù)目較少且采用側(cè)面背光方式的小屏幕LCD不失為一種低成本、小尺寸優(yōu)選方案,通過導(dǎo)光極的漫射作用可消除燈管亮度不一致的缺陷,由于燈管少(2~4只),全橋電路中流過MOSFET的電流也不太大,對變換器效率影響也小。
對于大尺寸LCD TV,為了增加亮度,提高對比度,燈管數(shù)量大大增加,有時可能達(dá)到30多只,如果采用上述電路,每只燈管的亮度難以通過外部參數(shù)控制,會出現(xiàn)嚴(yán)重的條紋干擾現(xiàn)象。不僅如此,由于此時橋路電流很大,將使導(dǎo)通損耗(I2×RON)隨著燈管數(shù)量而急劇增大,比如16只燈管的導(dǎo)通損耗將是2只燈管的64倍;燈管為32只時,其損耗將為2只燈管的256倍,為單只燈管的1024倍,導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象,使背光組件的溫度急劇上升,會引起LCD色彩異常,還會導(dǎo)致CCFL燈管壽命縮短。當(dāng)然可以采用多個1拖2或1拖4的方案來大大減輕發(fā)熱量,但條紋干擾仍然存在,而且由于每個電源模塊的差異,還將引入塊狀干擾。
3 單片多路CCFL控制器
針對上述問題,DALLAS/MAXIM公司推出了DS3998型高密度單片CCFL控制器,它集成了8個CCFL控制器,分別對8只CCFL燈管的電流進(jìn)行監(jiān)控,使8只燈管的電流基本一致,從而實現(xiàn)亮度均勻控制,消除屏幕條紋現(xiàn)象。如圖2所示,由于每只燈管有獨立的驅(qū)動和控制回路,從而避免了圖1所示電路因其中一只發(fā)生故障而導(dǎo)致多只燈管不亮,便于快速維修;另外,由于每個推挽電路僅驅(qū)動一只燈管,流過的電流小,MOSFET的導(dǎo)通損耗很小,也避免了發(fā)熱問題,而成本僅稍微增加(一對小功率MOSFET)。DS3998不僅很好地解決了背光源亮度的均勻性和發(fā)熱問題,還帶來以下額外好處:
1)通道相位控制技術(shù)降低AC/DC的電流沖擊
與圖1所示方案或多個獨立控制的逆變電源不同,集成了通道相位控制功能,如圖3所示,每個通道的MOSFET柵極導(dǎo)通時間在8個通道間平均分配,降低了沖擊電流并簡化了AC/DC的設(shè)計要求,減小發(fā)熱元件的散熱面積,縮小體積,降低電源成本。
2)E2PROM寄存器與2線串行接口
DS3988采用標(biāo)準(zhǔn)的2線串行接口與片內(nèi)的E2PROM配置寄存器及用戶存儲區(qū)進(jìn)行通信。配置寄存器包括4個軟啟動特片寄存器與2個控制寄存器(CR1/2),使用戶可以自定義DS3988的參數(shù),如軟啟動斜率、燈管與調(diào)光頻率源、故障監(jiān)測選項及通道使能/禁用。8字節(jié)非易失的用戶存儲區(qū)用來存儲產(chǎn)品數(shù)據(jù),如日期編碼、序列號或產(chǎn)品標(biāo)識號
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