大型LCD背光照明系統(tǒng)的設(shè)計

第一個問題是如何保持所有燈的亮度統(tǒng)一，以便使顯示器不會出現(xiàn)明顯的亮區(qū)和暗區(qū)。用相同的波形驅(qū)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(bǔ)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(huán)境溫度而變。

用一個單通道CCFL控制器驅(qū)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(guān)閉。第三個缺點，由于是并聯(lián)驅(qū)動所有的燈，同時打開和關(guān)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(qū)動和監(jiān)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(qū)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。

燈頻和調(diào)光頻率的精密度控制

由于LCD電視需要顯示動態(tài)且連續(xù)移動的畫面，它有一些在靜態(tài)顯示應(yīng)用(例如計算機(jī)監(jiān)視器和筆記本PC等)中所沒有的特殊要求。CCFL的驅(qū)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(xiàn)緩慢移動的線或帶。通過精密控制燈頻在±5%以內(nèi)，可以消除這種瑕疵。

用于調(diào)節(jié)燈亮度的突發(fā)調(diào)光頻率也要求同樣的精密度控制。這種調(diào)光方式通常是采用30Hz至200Hz頻率范圍的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號，在短時間內(nèi)將燈關(guān)閉，達(dá)到調(diào)光目的，由于關(guān)閉時間很短，不足以使電離態(tài)消失。如果突發(fā)調(diào)光頻率接近垂直同步頻率的倍頻，也會產(chǎn)生滾動線。同樣，將突發(fā)調(diào)光頻率嚴(yán)格控制在±5%以內(nèi)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(yīng)，還要求緩慢的CCFL突發(fā)調(diào)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(zhàn)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(shè)計挑戰(zhàn)?？蓪⑦@些器件配置為每個通道驅(qū)動一個燈(圖9)，或者每通道多個燈(圖10)，用戶可靈活裁減設(shè)計，以滿足自己的性價比目標(biāo)。多個DS3984/DS3988可輕松級聯(lián)，以支持任意數(shù)量的燈，來為LCD電視屏提供背光照明。

DS3984/DS3988采用推挽驅(qū)動架構(gòu)，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(jiān)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(xù)工作，不受影響。片上振蕩器產(chǎn)生的燈頻和突發(fā)調(diào)光頻率被嚴(yán)格規(guī)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(qū)動和監(jiān)視每個燈，為LCD電視和PC監(jiān)視器提供均勻亮度。

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圖10. DS3984/DS3988的每個通道也可驅(qū)動多個燈。