來源：無線電技術(shù) 作者：馀鍺

    液晶顯示(lcd)面板有其廣泛的應用領(lǐng)域，從小型的可攜式電子器材，到大型的固定設(shè)備，應用包括數(shù)碼相機、筆記本電腦、個人數(shù)據(jù)助理機、臺式電腦以及工業(yè)儀器產(chǎn)品。lcd面板自身不能發(fā)光。因此，一般需要背光照明系統(tǒng)在背後提供光源。通常，最為普遍的發(fā)光設(shè)備是一種叫做ccfl的螢光管。

    ccfl（cold cathode fluorescence lamp）即冷陰極螢光燈，是由一個直流轉(zhuǎn)交流的變換器驅(qū)動的，它通常提供一個較大范圍的直流電壓輸入，并將其轉(zhuǎn)換為一個高頻的交流高壓輸出，以驅(qū)動燈管。許多應用同樣需要有效的燈光亮度控制能力以達到發(fā)出的燈光與周圍環(huán)境的光線條件相協(xié)調(diào)，從而增加燈管和電池的使用壽命。

    圖1 ccfl通常由一個直流轉(zhuǎn)交流的變換器驅(qū)動

    在本應用范例中，ht46r14的mcu將被作為控制ccfl背光照明的主要元件。該mcu的特性將通過基本的運作方式和電路控制方法進行。

    ccfl特性

    ccfls有一些特徵必須要注意∶

    圖2 ccfls的特徵

    其中，啟動或放電電壓（discharge voltage）是啟動或者點亮燈管（ccft）所需要的最低電壓；燈管電壓（tube voltage）或工作電壓（operating voltage）是燈管被點亮以後的電壓；燈管電流（tube current）是燈管被點亮以後的電流；ccfl的亮度直接與燈管的電流成比例；驅(qū)動器頻率driver frequency）常用的交流驅(qū)動頻率為30khz到70khz。

    ccfl基本運作方式

    為了點亮或者開啟ccfl燈管，電路必須提供一個瞬間的沖擊或啟動電壓，其大小通常為運作電壓的1.5或2倍。經(jīng)達到正常的運作狀態(tài)後，ccfl燈管的電壓一般在400v到800vrms的電壓范圍內(nèi)，具體依照ccfl的類型。

    圖3 ccfl運作方式

    如圖3，放電過程起始於燈管兩端出現(xiàn)一個大約為1000vrms的高壓。這個電壓叫做放電電壓或啟動電壓。

    當電流流過燈管，燈管的阻抗減小，同時燈管的電壓迅速下降。當電流達到一個特定的值時，燈管電壓停止下降，并且ccfl達到一個穩(wěn)定的電壓，此時這個電壓叫做燈管電壓、工作電壓。

    啟動後，必須要保持住電流。燈管的電流直接與ccfl的亮度成比例，增大ccfl的電流就能提高亮度，然而，使用過大的電流有可能損壞電極并導致燈管使用壽命縮短。一般ccfl的操作電流介於2-7ma之間。ccfls通常是由交流電來驅(qū)動的，典型的交流頻率為30-70khz。

    pwm亮度控制

    燈管亮度的控制方法通常為控制pwm的工作周期。這個方法間歇地輸入開啟與關(guān)閉信號至變換器，通過調(diào)節(jié)pwm的工作周期來控制燈管的亮度。此方法可以實現(xiàn)較大的亮度控制范圍。我們可以使用工 作周期控制方法及使用a/d輸入偵測ccfl燈管的電流，達到寬范圍的調(diào)整控制。

    通過調(diào)節(jié)ppg脈寬，可控制ccfl的運作電壓。通過控制pfd的開啟/關(guān)閉功能產(chǎn)生一個固定的pwm頻率，并通過利用可變的pwm工作周期，使用者可得到較大的亮度控制范圍。其頻率一般在100hz-200hz。

    圖4 pwm亮度控制

    應用電路舉例說明

    來源：無線電技術(shù) 作者：馀鍺

    液晶顯示(lcd)面板有其廣泛的應用領(lǐng)域，從小型的可攜式電子器材，到大型的固定設(shè)備，應用包括數(shù)碼相機、筆記本電腦、個人數(shù)據(jù)助理機、臺式電腦以及工業(yè)儀器產(chǎn)品。lcd面板自身不能發(fā)光。因此，一般需要背光照明系統(tǒng)在背後提供光源。通常，最為普遍的發(fā)光設(shè)備是一種叫做ccfl的螢光管。

    ccfl（cold cathode fluorescence lamp）即冷陰極螢光燈，是由一個直流轉(zhuǎn)交流的變換器驅(qū)動的，它通常提供一個較大范圍的直流電壓輸入，并將其轉(zhuǎn)換為一個高頻的交流高壓輸出，以驅(qū)動燈管。許多應用同樣需要有效的燈光亮度控制能力以達到發(fā)出的燈光與周圍環(huán)境的光線條件相協(xié)調(diào)，從而增加燈管和電池的使用壽命。

    圖1 ccfl通常由一個直流轉(zhuǎn)交流的變換器驅(qū)動

    在本應用范例中，ht46r14的mcu將被作為控制ccfl背光照明的主要元件。該mcu的特性將通過基本的運作方式和電路控制方法進行。

    ccfl特性

    ccfls有一些特徵必須要注意∶

    圖2 ccfls的特徵

    其中，啟動或放電電壓（discharge voltage）是啟動或者點亮燈管（ccft）所需要的最低電壓；燈管電壓（tube voltage）或工作電壓（operating voltage）是燈管被點亮以後的電壓；燈管電流（tube current）是燈管被點亮以後的電流；ccfl的亮度直接與燈管的電流成比例；驅(qū)動器頻率driver frequency）常用的交流驅(qū)動頻率為30khz到70khz。

    ccfl基本運作方式

    為了點亮或者開啟ccfl燈管，電路必須提供一個瞬間的沖擊或啟動電壓，其大小通常為運作電壓的1.5或2倍。經(jīng)達到正常的運作狀態(tài)後，ccfl燈管的電壓一般在400v到800vrms的電壓范圍內(nèi)，具體依照ccfl的類型。

    圖3 ccfl運作方式

    如圖3，放電過程起始於燈管兩端出現(xiàn)一個大約為1000vrms的高壓。這個電壓叫做放電電壓或啟動電壓。

    當電流流過燈管，燈管的阻抗減小，同時燈管的電壓迅速下降。當電流達到一個特定的值時，燈管電壓停止下降，并且ccfl達到一個穩(wěn)定的電壓，此時這個電壓叫做燈管電壓、工作電壓。

    啟動後，必須要保持住電流。燈管的電流直接與ccfl的亮度成比例，增大ccfl的電流就能提高亮度，然而，使用過大的電流有可能損壞電極并導致燈管使用壽命縮短。一般ccfl的操作電流介於2-7ma之間。ccfls通常是由交流電來驅(qū)動的，典型的交流頻率為30-70khz。

    pwm亮度控制

    燈管亮度的控制方法通常為控制pwm的工作周期。這個方法間歇地輸入開啟與關(guān)閉信號至變換器，通過調(diào)節(jié)pwm的工作周期來控制燈管的亮度。此方法可以實現(xiàn)較大的亮度控制范圍。我們可以使用工 作周期控制方法及使用a/d輸入偵測ccfl燈管的電流，達到寬范圍的調(diào)整控制。

    通過調(diào)節(jié)ppg脈寬，可控制ccfl的運作電壓。通過控制pfd的開啟/關(guān)閉功能產(chǎn)生一個固定的pwm頻率，并通過利用可變的pwm工作周期，使用者可得到較大的亮度控制范圍。其頻率一般在100hz-200hz。

    圖4 pwm亮度控制

    應用電路舉例說明