大型LCD背光照明系統設計
第一個問題是如何保持所有燈的亮度統一,以便使顯示器不會出現明顯的亮區和暗區。用相同的波形驅動所有燈會使每個燈的電流不同,因而造成亮度差異。由于燈阻抗的差異,采用同樣的波形,會造成亮度不均勻。而且,CCFL的亮度隨溫度而變(圖6)。由于熱氣上升,面板頂部的燈(參見補充材料,圖12)會比面板底部的燈熱,這也會造成亮度不均勻。

圖6. CCFL的亮度隨環境溫度而變。
用一個單通道CCFL控制器驅動多個燈的第二個缺點是,單個燈的失效(例如破損)會造成所有燈關閉。第三個缺點,由于是并聯驅動所有的燈,同時打開和關閉這些燈,這就要求逆變器直流電源必須加以更重的去耦,采用更大的平波電容。這會增加逆變器的成本和尺寸。
解決上述諸問題的一條途徑就是每個燈用一個單獨的CCFL控制器(圖7)。然而,這種方式的主要缺點就是,增加的CCFL控制器帶來了額外的成本。為LCD面板提供照明的理想方案是多通道CCFL控制器,它的每個通道獨立驅動和監視每個燈(圖8)。這種多通道CCFL控制器既解決了亮度不均勻和單燈失效問題,降低了去耦要求,而且還具有高成本效益。

圖7. 采用單通道控制器驅動每個CCFL不具有成本效益。

圖8. 用一個多通道控制器控制多個燈是理想方案。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/172613.htm
燈頻和調光頻率的精密度控制
由于LCD電視需要顯示動態且連續移動的畫面,它有一些在靜態顯示應用(例如計算機監視器和筆記本PC等)中所沒有的特殊要求。CCFL的驅動頻率可能會干擾LCD屏上顯示的畫面。如果燈頻接近視頻刷新頻率的某個倍頻,就會在屏幕上出現緩慢移動的線或帶。通過精密控制燈頻在±5%以內,可以消除這種瑕疵。
用于調節燈亮度的突發調光頻率也要求同樣的精密度控制。這種調光方式通常是采用30Hz至200Hz頻率范圍的脈沖寬度調制(PWM)信號,在短時間內將燈關閉,達到調光目的,由于關閉時間很短,不足以使電離態消失。如果突發調光頻率接近垂直同步頻率的倍頻,也會產生滾動線。同樣,將突發調光頻率嚴格控制在±5%以內就可以消除這個問題。另外,在有些LCD電視中,為了改善LCD屏的圖像響應,還要求緩慢的CCFL突發調光頻率與視頻垂直同步頻率同步起來。
解決LCD電視背光挑戰的方案(DS3984/DS3988)
DS3984 (四通道)和DS3988 (八通道) CCFL控制器解決了本文所提到的所有這些設計挑戰。可將這些器件配置為每個通道驅動一個燈(圖9),或者每通道多個燈(圖10),用戶可靈活裁減設計,以滿足自己的性價比目標。多個DS3984/DS3988可輕松級聯,以支持任意數量的燈,來為LCD電視屏提供背光照明。
DS3984/DS3988采用推挽驅動架構,可使用更低成本、更高效率的n溝道MOSFET。逆變器直流電源也可采用更高的電壓。單獨的燈控制和監視可提供均勻的亮度,并減少了逆變器的元件總量。采用單獨的燈控制時,如果某一個燈失效,那僅會使這個失效的燈停止工作,其他燈繼續工作,不受影響。片上振蕩器產生的燈頻和突發調光頻率被嚴格規范于±5%的精密度水平,消除了對于顯示圖像的影響,并且也可被同步至外部時鐘源。
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圖9. DS3984/DS3988單獨驅動和監視每個燈,為LCD電視和PC監視器提供均勻亮度。
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圖10. DS3984/DS3988的每個通道也可驅動多個燈。
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