冷陰極熒光燈及其驅(qū)動電路
2006/5/22 16:28:35 電源在線網(wǎng)
冷陰極熒光燈具有高亮度；長壽命，且不受啟動次數(shù)的影響；光輸出可調(diào)制得很低；即使在很低的環(huán)境溫度下，燈仍能瞬時啟動等優(yōu)點。因此CCFL是目前最高效的顯示器背景照明光源。而驅(qū)動這些小型的熒光燈管是相當(dāng)棘手的事，它們對起弧光電壓和工作電壓有特殊的要求。
冷陰極熒光燈驅(qū)動電源種類較多，輸入有5V、12V、24V等種類；工作頻率一般在20k-100kHz；輸出開路電壓在900V以上；帶負(fù)載電壓300-800V為常見；負(fù)載能力一般在2W以上；轉(zhuǎn)換效率要求75%以上；能驅(qū)動單路、雙路、四路或更多CCFL燈管；驅(qū)動CCFL燈管直徑為1.2-4.6mm，長度為50－400mm。在實際中驅(qū)動電源常要求具有調(diào)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)來控制CCFL的亮度。
CCFL驅(qū)動電路的拓?fù)渲饕蠷oyer、全橋、半橋和反激四種。
Royer拓?fù)洚a(chǎn)生PWM的IC較普通，無需專門的CCFL控制器，雖是兩級能量轉(zhuǎn)換，但兩級可以分別優(yōu)化。但兩級能量轉(zhuǎn)換，效率較低，兩級需要較多的元器件；如果要求PCB較小，很難達(dá)到；而且前級是降壓，變壓器的變比教大，加上推挽和輔助邊，變壓器設(shè)計復(fù)雜。
半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、低耗、高效，單級變壓器的變比小，無中心軸頭和輔助邊，變壓器設(shè)計簡單。但是需要專門的CCFL驅(qū)動IC，并用兩只開關(guān)管，需要LC諧振元件。
與半橋拓?fù)漕愃�，全橋拓�(fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、低耗、高效，單級變壓器的變比小，無中心軸頭和輔助邊，變壓器設(shè)計較簡單。但也需專門的CCFL驅(qū)動IC，并需要四只開關(guān)管。
反激拓?fù)湓诶潢帢O熒光燈驅(qū)動電源中很少使用，一般還需與壓電變壓器一起使用。
背光源正向著薄型化、高效率、節(jié)能型的方向發(fā)展，因而對電子元器件特別是變壓器提出了更高的要求。近年來，蓬勃發(fā)展的表面安裝技術(shù)有力地推動了電子元器件行業(yè)的發(fā)展，各種微型封裝的集成電路、片式電阻、片式電容、片式電感相繼問世，組成了片式元件（SMD）的大家族。唯有變壓器，由于鐵磁式的磁路設(shè)計要求，電流方向必須與磁場方向正交，很難做到片型化，在一定程度上制約了背光源向高效化及短、小、輕、薄方向的發(fā)展。
采用壓電陶瓷材料制成的多層壓電陶瓷變壓器，利用壓電陶瓷具有的電機電的能量轉(zhuǎn)換機理，改變了傳統(tǒng)式繞線變壓器所采用的電磁電能量轉(zhuǎn)換機理，電能與機械能可以設(shè)置在同一平面上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因而可以實現(xiàn)變壓器的片型化。
壓電陶瓷組成的片型化多層壓電陶瓷變壓器與傳統(tǒng)式的繞線式變壓器比較，具有高效率、薄型化、無電磁干擾、不易燃、安全穩(wěn)定、簡化電路設(shè)計、重量輕等優(yōu)點，升壓比也比繞線變壓器高。由于壓電陶瓷變壓器是以諧振方式工作，只有在一些特定的頻率下才會有較大的電壓增壓，因此必須用最合適的驅(qū)動回路和控制回路，組合而成各類薄型化液晶顯示屏背景燈光電源。
目前作為液晶顯示屏背光逆變器應(yīng)用的片型化多層壓電陶瓷變壓器已形成系列化規(guī)�；a(chǎn)，從0.5W到5.0W的不同規(guī)格變壓器已能滿足從2寸屏到14.1寸屏的各種規(guī)格液晶顯示屏的要求。對15寸到19寸臺式液晶顯示屏要求的雙燈及多燈背光逆變器，采用5W到15W的大功率壓電陶瓷變壓器已能夠達(dá)到樣件及小批量生產(chǎn)。
冷陰極熒光燈驅(qū)動電源種類較多，輸入有5V、12V、24V等種類；工作頻率一般在20k-100kHz；輸出開路電壓在900V以上；帶負(fù)載電壓300-800V為常見；負(fù)載能力一般在2W以上；轉(zhuǎn)換效率要求75%以上；能驅(qū)動單路、雙路、四路或更多CCFL燈管；驅(qū)動CCFL燈管直徑為1.2-4.6mm，長度為50－400mm。在實際中驅(qū)動電源常要求具有調(diào)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)來控制CCFL的亮度。
CCFL驅(qū)動電路的拓?fù)渲饕蠷oyer、全橋、半橋和反激四種。
Royer拓?fù)洚a(chǎn)生PWM的IC較普通，無需專門的CCFL控制器，雖是兩級能量轉(zhuǎn)換，但兩級可以分別優(yōu)化。但兩級能量轉(zhuǎn)換，效率較低，兩級需要較多的元器件；如果要求PCB較小，很難達(dá)到；而且前級是降壓，變壓器的變比教大，加上推挽和輔助邊，變壓器設(shè)計復(fù)雜。
半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、低耗、高效，單級變壓器的變比小，無中心軸頭和輔助邊，變壓器設(shè)計簡單。但是需要專門的CCFL驅(qū)動IC，并用兩只開關(guān)管，需要LC諧振元件。
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反激拓?fù)湓诶潢帢O熒光燈驅(qū)動電源中很少使用，一般還需與壓電變壓器一起使用。
背光源正向著薄型化、高效率、節(jié)能型的方向發(fā)展，因而對電子元器件特別是變壓器提出了更高的要求。近年來，蓬勃發(fā)展的表面安裝技術(shù)有力地推動了電子元器件行業(yè)的發(fā)展，各種微型封裝的集成電路、片式電阻、片式電容、片式電感相繼問世，組成了片式元件（SMD）的大家族。唯有變壓器，由于鐵磁式的磁路設(shè)計要求，電流方向必須與磁場方向正交，很難做到片型化，在一定程度上制約了背光源向高效化及短、小、輕、薄方向的發(fā)展。
采用壓電陶瓷材料制成的多層壓電陶瓷變壓器，利用壓電陶瓷具有的電機電的能量轉(zhuǎn)換機理，改變了傳統(tǒng)式繞線變壓器所采用的電磁電能量轉(zhuǎn)換機理，電能與機械能可以設(shè)置在同一平面上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因而可以實現(xiàn)變壓器的片型化。
壓電陶瓷組成的片型化多層壓電陶瓷變壓器與傳統(tǒng)式的繞線式變壓器比較，具有高效率、薄型化、無電磁干擾、不易燃、安全穩(wěn)定、簡化電路設(shè)計、重量輕等優(yōu)點，升壓比也比繞線變壓器高。由于壓電陶瓷變壓器是以諧振方式工作，只有在一些特定的頻率下才會有較大的電壓增壓，因此必須用最合適的驅(qū)動回路和控制回路，組合而成各類薄型化液晶顯示屏背景燈光電源。
目前作為液晶顯示屏背光逆變器應(yīng)用的片型化多層壓電陶瓷變壓器已形成系列化規(guī)�；a(chǎn)，從0.5W到5.0W的不同規(guī)格變壓器已能滿足從2寸屏到14.1寸屏的各種規(guī)格液晶顯示屏的要求。對15寸到19寸臺式液晶顯示屏要求的雙燈及多燈背光逆變器，采用5W到15W的大功率壓電陶瓷變壓器已能夠達(dá)到樣件及小批量生產(chǎn)。
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