📄 ccfl驱动电路工作原理.htm
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:在灯管寿命范围内(一般规定灯光最大发光亮度降低至最初值的80%时的实际工作时间为灯管寿命)
,最低工作环境温度下,使灯管点亮所需要施加在灯管两端的电压值。逆变电路输出端与冷阴极荧光灯之间连线(包括PC板走线、导线、接插件等)
对启动电压有一定的影响。 <BR><BR>工作电流( I<SUB>on</SUB>)
:灯管点亮之后,在一定的灯管寿命时间内,维持灯管最大发光亮度所流过灯管的电流最大值。
<BR><BR>工作电压( V<SUB>on</SUB>)
:灯管点亮之后,在一定的灯管寿命时间内,在给定的灯管工作电流下,灯管两端的电压值。
<BR><BR>工作频率(f<SUB>opt</SUB>)
:灯管在交流激励下的交流激励频率,在同等的工作电流、工作电压驱动下,CCFL的发光亮度与交流激励频率有关,在工作频率(f<SUB>opt</SUB>)
激励下,发光亮度最大激励频率偏离工作频率,发光亮度下降。 <BR><BR>等效电阻(
R<SUB>ccfl</SUB>) :CCFL类似于Zener
二极管,在未点亮前呈现无穷大的阻抗R<SUB>off</SUB>,点亮之后则基本为一个电阻性阻抗R<SUB>on</SUB>。<BR><BR>图4为CCFL的驱动电路,它实际上是一个自激推挽式DC-AC升压变换电路,又称Royer振荡器。变压器由3个绕组构成。其中,两推挽管Q1
、Q2 集电极之间的绕组为初级绕组(又称集电极绕组)
,CCFL两端的绕组叫次级饶组,Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>
基极之间的绕组为反馈绕组(又称基极绕组) 。 <BR><BR><IMG
src="CCFL驱动电路工作原理.files/135.jpg" border=0><BR>图4
CCFL驱动电路原理图
<BR><BR> 次级电路中,L<SUB>1</SUB>为变压器T<SUB>1</SUB>的中心抽头提供一个高交流输入阻抗,
R<SUB>1</SUB>为Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>提供基极直流偏值,同时也决定了两只管子集电极电流大小,而变压器次级的电流值与Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>的集电极电流有关,决定流经CCFL的次级电流大小。
<BR><BR>由于开关管Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>的性能不可能绝对一致,所以在接通电源的瞬间,Vcc向开关管Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>基极注入的电流也不可能绝对平衡,流经两开关管集电极的电流也不可能完全一致。设i<SUB>1</SUB>>i<SUB>2</SUB>,则变压器的磁通大小与方向由i<SUB>1</SUB>决定,而磁通的变化在反馈绕组也产生响应的感应电势。感应电势极性在图1中反馈绕组的“<SPAN
style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT face=Arial size=1>
</FONT></SPAN>”端为负。
<BR><BR>由于反馈绕组的感应电势使Q<SUB>2</SUB>基极的电位下降,Q<SUB>1</SUB>的基极电位(d点)上升,从而对Q<SUB>2</SUB>形成负反馈,使Q<SUB>2</SUB>的集电极电流i<SUB>2</SUB>
越小,对Q<SUB>1</SUB>形成正反馈,使Q<SUB>1</SUB>的集电极电流i<SUB>1</SUB>越大,合成磁通也越大,磁通的变化及感应电势的相互作用使Q<SUB>1</SUB>饱和导通、Q<SUB>2</SUB>截止。此时,磁通达到最大值,而与磁通变化率呈正比的感应电势也为零。
<BR><BR>反馈绕组上感应电势的消失使Q<SUB>1</SUB>的基极(d点)电位下降,Q<SUB>1</SUB>的集电极电流也下降,电流的变化率反向,引起磁通的变化率反向,从而导致绕组的感应电势反向,即反馈绕组的“<SPAN
style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT face=Arial size=1>
</FONT></SPAN>”端为正,这样引起Q2
的基极电位上升,Q<SUB>1</SUB>的电位下降,从而对Q<SUB>1</SUB>形成负反馈,使Q<SUB>1</SUB>的集电极电流i<SUB>1</SUB>越小,对Q<SUB>2</SUB>形成正反馈,使Q<SUB>2</SUB>的集电极电流i<SUB>2</SUB>越大,合成磁通也越大,磁通的变化及感应电势的相互作用使Q<SUB>2</SUB>饱和导通、Q<SUB>1</SUB>截止,此时,磁通达到最大值,而与磁通变化率呈正比的感应电势也为零。
<BR><BR>上述两种过程不断循环,从而在变压器的次级形成振荡,而谐振电容器C的存在使振荡电路按照特定的频率进行简谐振荡。
<BR><BR>4 CCFL驱动电路的设计
<BR>首先将冷阴极荧光灯的几个基本参数的符号统一为启动电压V<SUB>start</SUB>、工作电流I<SUB>on</SUB>、工作电压V<SUB>on</SUB>、工作频率f<SUB>opt</SUB>、等效电阻R<SUB>ccfl</SUB>。
电路设计的任务是根据所选定的CCFL的电特性,计算图4所示电路各元件的参数,设计过程可归纳为以下各步骤:<BR><BR>(1)
计算镇流电容:根据CCFL启电压与工作电压确定镇流电容C<SUB>bal</SUB><BR><IMG
height=84 src="CCFL驱动电路工作原理.files/122.jpg" width=483
border=0><BR>(2) 计算次级电感:根据CCFL最佳工作频率确定次级电感L<SUB>sec
</SUB><BR><IMG height=78
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border=0><BR><BR>(3) 计算初级绕组与次级绕组匝数比N <BR><IMG
height=115 src="CCFL驱动电路工作原理.files/124.jpg" width=450
border=0><BR><BR>式中N<SUB>p</SUB>为跨接谐振电容C两端的绕组,中心抽头则将初级绕组一分为二。
<BR><BR>(4) 选择开关管 <BR>开关管所承受的最大集-
发射电压和最大集电极电流是选择开关管的指标。 <BR><IMG height=43
src="CCFL驱动电路工作原理.files/125.jpg" width=493
border=0><BR>式中V<SUB>ceo</SUB>约为直流电源电压的3倍。开关管所承受的最大集电极电流
<BR><IMG height=80 src="CCFL驱动电路工作原理.files/126.jpg"
width=414 border=0><BR><BR>(5)
确定谐振电容C和初级电感l。为了得到正弦振荡波形,初级电路必须满足下列条件: <BR><IMG
height=90 src="CCFL驱动电路工作原理.files/127.jpg" width=434
border=0> <BR><BR>同时,电路所输出的呈现良好特性的正弦波形的振荡频率f<SUB>0</SUB>为
<BR><IMG height=81 src="CCFL驱动电路工作原理.files/128.jpg"
width=434
border=0><BR><BR>根据式(6)、式(7),可以分别解得谐振电容C和初级电感l:
<BR><IMG height=79 src="CCFL驱动电路工作原理.files/129.jpg"
width=480 border=0><BR><IMG
style="WIDTH: 479px; HEIGHT: 84px" height=82
src="CCFL驱动电路工作原理.files/130.jpg" width=493
border=0><BR><BR>式中C越大,相应的l越小,振荡波形越趋于正弦波,变压器的初级绕组的铜损也越大。
<BR><BR>(6) 阻尼电感L的确定
<BR>阻尼电感L决定了流经L的电流i<SUB>L</SUB>波纹大小。L的电感越大,纹波越小,
i<SUB>L</SUB>也越小。一般取L>10l. <BR>(7)
确定基极电阻R<SUB>1</SUB>
<BR><BR>Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>的基极电流i<SUB>B</SUB>≈(
V<SUB>IN</SUB>-0.7)/R<SUB>5</SUB>,为了开关管Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>工作在高效率的情况下,必须保证Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>工作在饱和状态,有:<BR><IMG
height=79 src="CCFL驱动电路工作原理.files/131.jpg" width=504
border=0><BR><BR>(8) 反馈绕组Na
<BR><BR>为了保证Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>总是只有一导通,另一只截止,必须保证Q<SUB>1</SUB>、Q<SUB>2</SUB>两者的基极电压差至少为0.5V。
并且,在整个振荡周期的90%时间里要满足这个条件,有:<BR>
<IMG style="WIDTH: 477px; HEIGHT: 98px" height=96
src="CCFL驱动电路工作原理.files/132.jpg" width=485
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<BR></SPAN></BLOCKQUOTE></TD></TR>
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title="TOPS witch单片开关电源的原理及应用"
href="http://210.51.180.206/sNewsSystem/ShowNews.aspx?newsid=114">TOPS
witch单片开关电源的原理及...</A></DIV></TD></TR></TBODY></TABLE></DIV></TD></TR>
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