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冷陰極熒光燈管的亮度控制

★★★★★【文章導(dǎo)讀】:冷陰極熒光燈管的亮度控制具體內(nèi)容是:液晶電視也應(yīng)該和crt(顯像管)電視一樣能進(jìn)行亮度控制,但是ccfl(冷陰極熒光燈)特有的非線性特性,導(dǎo)致用普通改變電壓控制電流的亮度控制方法無(wú)法奏效。雖然增大燈管電流可增加亮度,但作用有限,且過(guò)大的電流會(huì)使…

來(lái)源: 日期:2013-10-31 15:03:29 人氣:標(biāo)簽:

冷陰極熒光燈管的亮度控制

  液晶電視也應(yīng)該和crt(顯像管)電視一樣能進(jìn)行亮度控制,但是ccfl(冷陰極熒光燈)特有的非線性特性,導(dǎo)致用普通改變電壓控制電流的亮度控制方法無(wú)法奏效。雖然增大燈管電流可增加亮度,但作用有限,且過(guò)大的電流會(huì)使燈管的電極受到損害,進(jìn)而導(dǎo)致燈管的壽命縮短;同樣,減小電流對(duì)亮度減小的作用也極其有限,且會(huì)使放電難以維持而導(dǎo)致燈管熄滅,弱電流放電對(duì)燈管的壽命也十分不利。
  
  目前,冷陰極熒光燈(ccfl)的亮度控制均采用脈沖調(diào)光,用100~200hz的低頻pwm脈沖波(脈沖寬度受控于cpu)對(duì)施加于燈管上的連續(xù)振蕩高壓進(jìn)行調(diào)制,使連續(xù)振蕩波變成斷續(xù)振蕩波,從而達(dá)到控制亮度的目的。斷續(xù)在極短時(shí)間內(nèi)停止對(duì)冷陰極熒光燈供電,由于停止時(shí)間極短,不足以使燈管的電離狀態(tài)消失,但是其輻射的紫外線強(qiáng)度下降,管壁上熒光粉的激發(fā)量減小,亮度也下降。只要控制pwm脈沖波的占空比,就可以改變燈管在一個(gè)導(dǎo)通/關(guān)閉周期的時(shí)間比,從而達(dá)到控制燈管平均亮度的目的。以下圖中調(diào)制器輸出的脈沖信號(hào)為例,目前的技術(shù)可以達(dá)到400:1或更高的調(diào)光控制。

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  不過(guò),這種控制方式等于反復(fù)啟動(dòng)/截止燈管,即在每個(gè)啟動(dòng)/截止周期都會(huì)造成燈管受高啟動(dòng)電壓及電流的突變沖擊,這對(duì)于氣體放電燈管的電極而言是極為不利的(會(huì)大大縮短燈管的壽命)。為了解決這一問(wèn)題,可采用“柔性”啟動(dòng)技術(shù),對(duì)調(diào)光脈沖包絡(luò)的前沿和后沿采用連續(xù)線性增幅和降幅處理(前沿是一個(gè)逐步增大的過(guò)程,后沿是一個(gè)逐步減小的過(guò)程),如下圖所示。經(jīng)過(guò)線性變幅處理后的高壓脈沖波,再作用于燈管上就不會(huì)造成燈管損傷,也不會(huì)影響燈管的壽命。為了防止斷續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)及人眼的閃爍感,pwm脈沖信號(hào)的頻率控制在120-220hz范圍內(nèi)。脈沖調(diào)光方法控制亮度的范圍比較大,只要波形符合要求,對(duì)燈管的壽命沒(méi)有影響。目前,具有亮度控制的筆記本電腦液晶屏,均采用此亮度控制方法。但是,具有脈沖調(diào)光的背光燈驅(qū)動(dòng)電路比較復(fù)雜,技術(shù)要求高。

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  對(duì)于多燈管屏的亮度控制,如果同時(shí)間斷燈管的瞬間供電,則pwm的間斷頻率會(huì)和液晶屏的刷新頻率產(chǎn)生差拍,從而導(dǎo)致液晶屏出現(xiàn)滾道干擾、閃爍、亮度不均勻等現(xiàn)象。為了防止這種現(xiàn)象產(chǎn)生,加在每個(gè)燈管上斷續(xù)脈沖波的相位應(yīng)有所差異,即多根燈管不是同時(shí)斷電/供電,必須是交替輪流斷電/供電。多燈管系統(tǒng)一般把燈管分為4組,其供電系統(tǒng)的pwm脈沖有4個(gè)通道,輸出4路經(jīng)過(guò)pwm調(diào)制的高頻脈沖波;每個(gè)通道向一組燈管供電,通道之間輸出的pwm調(diào)制脈沖依次移相90°,如下圖所示。這樣,4組燈管輪流斷電/供電,使亮度更均勻、干擾 小。
  
  三星81cm(32英寸)液晶屏有16根燈管,分為4組,每組4根燈管;24根燈管的液晶屏,每組6根燈管。
  
  目前,有部分背光板的亮度控制端口是通過(guò)輸入線性直流控制電壓進(jìn)行亮度控制的。線性變化的直流電壓進(jìn)入背光板以后仍需轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的pwm控制脈沖,再對(duì)背光燈管工作的振蕩波進(jìn)行調(diào)制,達(dá)到亮度控制的目的。也有部分背光板同時(shí)具有pwm脈沖亮度控制信號(hào)輸入端口和線性直流電壓亮度控制信號(hào)輸入端口,以便適應(yīng)不同的前端主板電路。

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