基于DS3984/DS3988的LCD電視背光驅動電路設計方案

LCD電視應用中可以采用多種架構產生驅動CCFL所需的交流波形，驅動多個CCFL時所要面對的三個關鍵的設計挑戰(zhàn)是選擇最佳的驅動架構、多燈驅動、燈頻和脈沖調光頻率控制。本文對四種常用驅動架構進行了對比分析，并提出多燈設計中解決亮度不均以及驅動頻率可能干擾畫面等問題的方法，并提出基于DS3984/DS3988的電路方案。

圖1：Royer驅動器簡單，但不太精確

　　液晶顯示器（LCD）正成為電視的主流顯示技術。LCD面板實際上是電子控制的光閥，需要靠背光源產生可視的影像，LCD電視通常用冷陰極螢光燈提供光源。其他背光技術，例如發(fā)光二極體也受到一定的重視，但由於成本過高限制了它的應用。

　　由於LCD電視是消費品，壓倒一切的設計考慮是成本─當然必須滿足最低限度的性能要求。驅動背光燈的CCFL轉換器不能明顯縮短燈的壽命。此外，由於要用高壓驅動，安全性也是一個必須考慮的因素。LCD電視應用中，驅動多個CCFL時所要面對的三個關鍵的設計挑戰(zhàn)是：挑選最佳的驅動架構；多燈驅動；燈頻和脈沖調光頻率的嚴格控制。

圖2：全橋驅動器很適合於大范圍的直流電源

　　1 挑選最佳的驅動架構

　　可以用多種架構產生驅動CCFL所需的交流波形，包括Royer（自振蕩，self-oscillating）、半橋、全橋和推挽。表1詳細歸納了這四種架構各自的優(yōu)缺點。

　　1.1 Royer架構

　　Royer架構（圖1）的最佳應用是在不需要嚴格控制燈頻和亮度的設計中。由於Royer架構是自振蕩設計，受元件參數偏差的影響，很難嚴格控制燈頻和燈電流，而這兩者都會直接影響燈的亮度。因此，Royer架構很少用於LCD電視，盡管它是本文所述四種架構中最廉價的。

　　1.2 全橋架構

　　全橋架構最適合於直流電源電壓非常寬的應用（圖2），這就是幾乎所有筆記本PC都采用全橋方式的原因。在筆記本中，轉換器的直流電源直接來自系統(tǒng)的主直流電源，其變化范圍通常在7V（低電池電壓）至21V（交流配接器）。有些全橋方案要求采用p通道MOSFET，比n通道MOSFET更貴。另外，由於固有的高導通電阻，p通道MOSFET的效率更低。

　　1.3 半橋架構

圖3：半橋驅動器比全橋驅動器少用兩個MOSFET

　　相較全橋，半橋架構最大的好處是每個通道少用了兩只MOSFET（圖3）。但是，它需要更高匝比的變壓器，這會增加變壓器的成本。還有，如同全橋架構一樣，半橋架構也可能會用到p通道MOSFET。

　　1.4 推挽架構

　　推挽驅動器有很多好處：這種架構只用到n通道MOSFET（圖4），這有利於降低成本和增加轉換器效率；它很容易適應較高的轉換器直流電源電壓；采用更高的轉換器直流電源電壓時，只需選擇具有合適的漏-源擊穿電壓的MOSFET即可。不管轉換器的直流電源電壓如何，都可采用同樣的CCFL控制器。但采用n通道MOSFET的全橋和半橋架構就無法做到這一點。

　　推挽架構最大的缺點是要求轉換器直流電源電壓的范圍小於2:1。否則，當直流電源電壓處於高階時，由於交流波形的高振幅因子，系統(tǒng)的效率會降低。這使推挽架構不適用於筆記型電腦，但對於LCD電視非常理想，因為轉換器直流電源電壓通常會穩(wěn)定在±20%以內。

圖4：推挽驅動器非常簡單，還可精確控制