在DS39xx CCFL控制器上實現(xiàn)模擬調光

DS3881、DS3882、DS3988、DS3991、DS3992和DS3994是用于背光液晶顯示器（LCD）的冷陰極熒光燈（CCFL）控制器。為了獲得令人滿意的視覺效果或延長燈泡壽命，大多數(shù)應用都需要調光。本應用筆記首先介紹了CCFL常用的兩種調光方法。然后介紹如何在DS39xx CCFL控制器上實現(xiàn)模擬調光。

CCFL調光方法

有兩種常用的CCFL調光方法：突發(fā)調光（也稱為PWM調光或數(shù)字調光）和模擬調光。本文討論每種方法的優(yōu)缺點。

突發(fā)調光以特定頻率打開和關閉CCFL，這稱為PWM調光頻率。如果PWM調光頻率大于60Hz，人眼無法檢測到CCFL是否正在打開和關閉。在PWM周期的高周期內，CCFL被打開并以燈頻率工作。在PWM周期的低電平期間，CCFL關閉，沒有電流流過它們。通過調整PWM脈沖的占空比，可以增加或減少CCFL的亮度。突發(fā)調光的主要優(yōu)點是可以實現(xiàn)非常大的調光比。然而，在某些應用中，PWM調光頻率可能會干擾顯示信號的垂直同步頻率，從而對屏幕造成可見影響。突發(fā)調光也會導致可聞變壓器噪聲。

模擬調光不是連拍打開CCFL，而是使CCFL持續(xù)開啟。通過改變燈電流幅度來調節(jié)燈的亮度。顯然，較大的電流幅度導致更亮的CCFL，而較低的幅度使CCFL變暗。模擬調光具有非常窄的調光范圍，這在某些應用中是不夠的。但是模擬調光不會產(chǎn)生任何可聞的變壓器噪聲，因為不存在PWM頻率。此外，模擬調光不會干擾垂直同步頻率。

表 1.模擬調光和突發(fā)調光比較

實施CCFL模擬調光

DS3881和DS3882 CCFL控制器具有內置的模擬調光控制功能。用戶可以使用I2C接口設置BLC寄存器來調節(jié)燈電流。

DS3988、DS3991、DS3992和DS3994 CCFL控制器具有突發(fā)調光功能。 然而，利用圖1所示的簡單外部電路，這些DS39xx控制器可以有效地支持模擬調光。

圖1.在DS39xx CCFL控制器上實現(xiàn)模擬調光所需的外部電路。

在圖1中，R4是燈電流反饋電阻。R4兩端的峰值電壓電平為VR4。信號通過二極管后，峰值電壓電平變?yōu)閂A。LCM 輸入端 VLCM 的峰值電壓電平是 VA 和模擬調光控制電壓 VDIM 的線性組合。因此：

其中

和

VLCM（峰值）標稱值為2.35V。因此VDIM確定VA，它與燈電流直接相關。注意，如果R1保持開路且VDIM不可用，則電路實際上是DS3992/DS3994數(shù)據(jù)資料中典型的多燈電流監(jiān)測電路的一部分。

計算電阻值

要計算電阻值，請使用系統(tǒng)要求和公式1獲得a和b。然后使用公式2和3計算R1、R2和R3的適當值。

例如，如果應用要求當VDIM為0V時燈電流為7mARMS，當VDIM為3.3V時，燈電流為3mARMS，則當VDIM = 0V時，VA等于19.1Vpk（√2 × 7mARMS × 2kΩ - 0.7V），當VDIM = 3.3V時，VA等于7.8Vpk（√2 × 3mARMS × 2kΩ - 0.7V）。使用這些條件和公式1，可以確定a = 0.422和b = 0.123。

在a和b已知的情況下，現(xiàn)在將R3設置為任意值（不超過10kΩ）。然后求解 R2 和 R3 的方程 1 和 2。如果選擇R3為3.4kΩ，則R1 = 3.65kΩ，R2 = 12.4kΩ。由于燈電流中存在諧波，電流波形的波峰因數(shù)并不總是√2。因此，需要對電阻值進行一些調整才能達到預期結果。在這種情況下，R1和R2的最終值分別為4.42kΩ和11.5kΩ。

在上述應用中，燈電流隨著調光控制電壓的增加而減小。此功能稱為負斜率調光。相反，正斜率調光意味著燈電流隨著調光控制電壓的增加而增加。如果需要正斜率調光，可以在V?和 R1。

測量波形

圖2和圖3顯示了基于圖1電路的測得的燈電流波形。圖2在VDIM = 0V時捕獲，圖2在VDIM = 3.3V時捕獲。在這種情況下，調光比為2.33：1。

圖2.VDIM = 0V 時的燈電流波形。

圖3.VDIM = 3.3V 時的燈電流波形。

審核編輯：郭婷