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??? DS3984和DS3988是多通道的冷陰極熒光燈(CCFL)控制器。這些控制器采用推挽式驅(qū)動架構(gòu),,可將直流電源電壓轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動CCFL燈管所需的高壓交流波形,。圖1給出了這種驅(qū)動架構(gòu)的示意圖。
圖1. DS3984/DS3988 CCFL驅(qū)動示意圖
??? 控制器的每一個通道驅(qū)動兩個邏輯電平控制的N溝道MOSFET,這兩個MOSFET分別連接在升壓變壓器初級的兩端和地之間。變壓器初級線圈的中心抽頭接直流電源??刂破鬏喠鞔蜷_兩個MOSFET,從而在變壓器次級產(chǎn)生一個高壓交流波形,。
??? 在推挽式驅(qū)動架構(gòu)設(shè)計(jì)中,,設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是正確選擇變壓器匝數(shù)比。對于給定的燈管工作電流,,變壓器匝數(shù)比與CCFL燈管電壓成正比,,與直流電源電壓成反比,如下式:
??? 對于給定的直流電壓,,較高的CCFL燈管工作電壓需要較大的變壓器匝數(shù)比,。對于特定的CCFL燈管,較高的直流電壓需要較小的變壓器匝數(shù)比,。CCFL燈管的工作電壓與燈管直徑,、長度等因素有關(guān)。燈管直徑越小,、燈管越長,,所需要的工作電壓越高。
?? 沒有一個精確的公式可以用來計(jì)算變壓器匝數(shù)比,。表1列舉了一些不同CCFL燈管所需的變壓器匝數(shù)比的經(jīng)驗(yàn)值,。從表中可以看出,變壓器匝數(shù)比隨著直流電壓的升高而減小,,隨著CCFL燈管工作電壓的減小而減小。
表1. 不同CCFL燈管對應(yīng)的變壓器匝數(shù)比
Nominal DC Supply Voltage2 |
Lamp 1 2.4mm x 438mm 830 ~ 890 Vrms1 |
Lamp 2 2.2mm x 258mm 540 ~ 600 Vrms1 |
Lamp 3 2.0mm x 218mm 440 ~ 490 Vrms1 |
5V | 80:1 | 70:1 | 65:1 |
6V | 75:1 | 65:1 | 60:1 |
7V | 70:1 | 60:1 | 55:1 |
8V | 65:1 | 65:1 | 50:1 |
9V | 60:1 | 50:1 | 45:1 |
10V | 55:1 | 45:1 | 40:1 |
11V | 50:1 | 40:1 | 36:1 |
12V | 45:1 | 36:1 | 32:1 |
13V | 40:1 | 32:1 | 30:1 |
14V | 38:1 | 30:1 | 28:1 |
15V | 36:1 | 28:1 | 26:1 |
16V | 34:1 | 26:1 | 25:1 |
17V | 32:1 | 25:1 | 24:1 |
18V | 30:1 | 24:1 | 23:1 |
19V | 29:1 | 23:1 | 22:1 |
20V | 28:1 | 22:1 | 21:1 |
21V | 27:1 | 21:1 | 20:1 |
22V | 26:1 | 20:1 | 19:1 |
23V | 25:1 | 19:1 | 18:1 |
24V | 24:1 | 18:1 | 17:1 |
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??? 注:1. 燈管在5mArms工作電流下的工作電壓
??????? 2. 假設(shè)電壓波動為±10%,。
??? 用戶可以參考表1,,選擇合適的匝數(shù)比。例如,,當(dāng)電源電壓為24V時,,為驅(qū)動額定工作電壓為800V的CCFL燈管,,首先參考表1中一個相似的燈管選擇變壓器匝數(shù)比。表1所列的2.4mm x 438mm的燈管和此目標(biāo)燈管最接近,,可以選擇24:1的匝數(shù)比,。為滿足燈管要求,控制器能夠自動調(diào)整,,因此,,實(shí)際匝數(shù)比允許±15%的波動。
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設(shè)計(jì)技巧:
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??? 在估算變壓器匝數(shù)比時,,通常建議選擇稍大一些的匝數(shù)比,。當(dāng)變壓器匝數(shù)比稍大時,控制器會通過減小MOSFET占空比進(jìn)行調(diào)整,;但當(dāng)變壓器匝數(shù)比太低時,,燈管可能會無法啟動。
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??? 一旦選定了變壓器匝數(shù)比,,就要在工作電壓范圍和溫度范圍內(nèi)對目標(biāo)燈管進(jìn)行測試,。應(yīng)該測量MOSFET柵極驅(qū)動引腳(GA和GB)的占空比。如果燈管和變壓器設(shè)計(jì)吻合,,占空比應(yīng)該在25%到35%范圍內(nèi),。
定義:變壓器匝數(shù)比
??? 本應(yīng)用筆記對變壓器匝數(shù)比的定義為:次級線圈圈數(shù)和兩個初級線圈圈數(shù)之和的比值。例如,,一個50:1的變壓器可能由2100圈的次級線圈和兩個21圈的初級繞組組成[2100/(21+21) = 50],。
??? 除了變壓器匝數(shù)比,表2還列舉了其他一些重要的變壓器參數(shù),。詳細(xì)資料可以參考DS3984和DS3988的數(shù)據(jù)資料,。
表2. 變壓器關(guān)鍵參數(shù)
Parameter | Test Condition | Min | Typ | Max | Unit |
Frequency | 40 | ? | 80 | Khz | |
Output Power | ? | ? | ? | 6 | W |
Output Current | ? | ? | 5 | 8 | mArms |
Primary DCR | center tap to one end | ? | 200 | ? | mohms |
Secondary DCR | ? | ? | 500 | ? | ohms |
Primary Leakage | ? | ? | 12 | ? | μH |
Secondary Leakage | ? | ? | 185 | ? | mH |
Primary Inductance | ? | ? | 70 | ? | μH |
Secondary Inductance | ? | ? | 500 | ? | mH |
Secondary Output Voltage | 100ms minimum | ? | 2000 | ? | Vrms |
Secondary Output Voltage | continuous | ? | 1000 | ? | Vrms |
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