《電子技術(shù)應(yīng)用》
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DS3984/DS3988多燈驅(qū)動方案
摘要: DS3984和DS3988是多通道冷陰極熒光燈(CCFL)控制器。DS3984支持多達四通道,DS3988支持八通道。這些控制器使用推挽式驅(qū)動架構(gòu),可將DC電源電壓轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動CCFL所需的高壓AC波形。本應(yīng)用筆記描述如何實現(xiàn)每通道驅(qū)動一個以上CCFL。
Abstract:
Key words :

  DS3984DS3988是多通道冷陰極熒光燈(CCFL)控制器。DS3984支持多達四通道,DS3988支持八通道。這些控制器使用推挽式驅(qū)動架構(gòu),可將DC電源電壓轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動CCFL所需的高壓AC波形。本應(yīng)用筆記描述如何實現(xiàn)每通道驅(qū)動一個以上CCFL。

  1 多燈驅(qū)動方案

  只需增加一些支持電路,DS3984和DS3988中的每個通道就可驅(qū)動一個以上CCFL。圖l給出了每通道驅(qū)動四燈的應(yīng)用電路。只需稍加調(diào)整,還可用每個通道驅(qū)動二、三、四或更多燈。

每通道驅(qū)動四燈的應(yīng)用電路

  2 燈電流監(jiān)測

  CCFL控制器DS3984/DS3988每通道有一個單獨的燈電流監(jiān)測(LCM)輸入。驅(qū)動多個燈時,燈電流檢測信號必須經(jīng)“線或”后反饋到控制器的LCM輸入。為減小串聯(lián)小信號二極管對電流檢測精度的影響,燈電流檢測電阻的取值要比每通道單燈應(yīng)用中的大(圖l中取1000)。在圖1應(yīng)用電路中,燈電流為額定值5.OmARMS時,檢測電阻上產(chǎn)生的檢流信號幅度為5.0VRMS (7.07VPEAK)。圖2給出了燈A和燈B在1000檢測電阻上產(chǎn)生的檢流信號波形。從圖2中也可以看出用單通道驅(qū)動多燈時的一個缺點。由于燈B的反饋信號幅度高于其他燈的反饋信號,因而多燈共用的功率MOSFET的占空比將受其控制,這樣燈B就控制著提供給其它燈的功率。如圖2所示,這使得其它燈得到的電流比其目標值5mARMS小。

燈A和燈B在1000檢測電阻上產(chǎn)生的檢流信號波形

  圖3顯示了燈電流檢測信號被轉(zhuǎn)換到DS3984和DS3988的LCM輸入時的情況。與每通道驅(qū)動單燈的方案不同的是,每通道多燈應(yīng)用中的LCM輸入未使用AC耦合電容。DS3984/DS3988控制器根據(jù)在LCM輸入端測得的峰值信號來控制燈電流。沒有AC耦合電容時,峰值控制電平是DC公共電壓(1.35V)加上燈調(diào)節(jié)門限(1.0V),或2.35V(均值)。因此,必須將檢測電阻產(chǎn)生的檢流信號峰值衰減到2.35VPEAK目標值再送入LCM,這樣器件才能將燈電流控制在適當?shù)乃?。舉例說明:圖1中,1000檢測電阻上產(chǎn)生7.07VPEAK信號,在到達LCM輸入之前必須將其衰減為2.35VPEAK。

燈電流檢測信號被轉(zhuǎn)換到DS3984和DS3988的LCM輸入時的情況

  信號通過小信號二極管時幅度會衰減約500mV。其余部分通過電阻分壓器進行衰減。在圖1所示的例子中,電阻分壓器由8.2k和5.1k電阻構(gòu)成。LCM引腳內(nèi)部50k的輸入阻抗會導(dǎo)致輕微的衰減。內(nèi)部50kΩ阻抗使5.1kΩ的分壓電阻下降為4630;使衰減量增大。

  3 過壓檢測

 

  和每通道驅(qū)動單燈的應(yīng)用一樣,多燈應(yīng)用中各個變壓器產(chǎn)生的高壓也利用電容分壓器來檢測。在圖1電路中,該分壓器由位于變壓器次級高壓側(cè)的lOpF(3kV)和lnF串聯(lián)電容構(gòu)成。在多燈應(yīng)用中,電容分壓器被“線或”后送到OVD輸入。電容分壓器的設(shè)置比單燈應(yīng)用稍低,以補償串聯(lián)二極管的影響。在圖1電路中,電容分壓器設(shè)置為1:101(10pF/1010pF)。由于電容分壓器沒有DC參考,因此在低邊電容兩端接一個電阻(圖l中其值為10k)以提供DC參考電平。根據(jù)該電阻的阻值和低邊電容在逆變器工作頻率下的阻抗,實際分壓比會有所變化。圖1中,電路工作在68kHz頻率下,這意味著lnF的電容其阻抗約為2.3k。并聯(lián)一個10k電阻后阻抗下降為1896,這樣一來有效分壓比從1:101變?yōu)閘:124。如圖4所示,電容分壓后的電壓約為7.2VRMS,意味著燈工作電壓約為893VRMS。注意:圖4中的波形有少量的負DC偏移。改變10k并聯(lián)電阻的阻值可以改變DC偏移量。并聯(lián)電阻越大,DC偏移量越大;并聯(lián)電阻越小,DC偏移量越小。當然,改變并聯(lián)電阻也影響分壓比。

  圖4給出輸入DS3984或DS3988的OVD端的過壓反饋信號。信號通過小信號二極管時,幅度會減小約500mV。采用電阻分壓器對其進一步進行衰減。在圖l電路中,電阻分壓器由33k和5.1k電阻構(gòu)成。OVD引腳50k的輸入阻抗會使衰減量略微增加。這個50k的輸入阻抗使5.1k的分壓電阻降為4630,因而增大了衰減量。

輸入DS3984或DS3988的OVD端的過壓反饋信號

  4 啟輝失敗和燈開路檢測

  由于對燈電流檢測信號進行了“線或”,控制器在任何工作點都是按照電流最大的燈產(chǎn)生的檢測信號對燈電流進行調(diào)節(jié)的。這種工作方式可提供最大的亮度,同時又確保最長的燈壽命,因為所有燈電流都不會大于其額定值。為確保所有燈都正確啟輝,并在正常工作期間檢測是否有燈熄滅,須采用一些附加電路,當有任何未被點亮的燈時拉低LCM輸入。四比較器LM339可用來實現(xiàn)這一目的。每個比較器對應(yīng)一盞燈。如果四盞燈均點亮,燈電流檢測電阻上的正向電壓擺幅會將峰值檢測器(由二極管、470pt電容和330k電阻構(gòu)成)充電至高于5V參考電壓。同時,四個比較器的集電極開路輸出(它們被“線或”連接)關(guān)閉,允許燈電流信號進入LCM引腳。如果一個或更多燈未被點亮,則之相應(yīng)的比較器將LCM引腳拉低,告訴DS3984/DS3988還有未點亮的燈。

 
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