Tony Bonte

當前一代便攜式計算機和儀器使用背光液晶顯示器 （LCD）。冷陰極熒光燈 （CCFL） 為顯示器背光提供最高的可用效率。該燈需要高壓交流才能工作，因此需要高效的高壓 DC/AC 轉換器。LCD還需要一個偏置電源來進行對比度控制。電源的輸出必須在很寬的范圍內調節和調節。

制造商提供各種單色和彩色顯示器。這些顯示器的尺寸、燈驅動電流、對比度電壓極性、工作電壓范圍和功耗各不相同。與配備LCD的設備相關的小尺寸和電池供電操作決定了低組件數量和高效率。尺寸限制對電路架構造成了限制，長電池壽命是當務之急。所有組件（包括 PC 板和硬件）必須安裝在 LCD 外殼內，高度限制為 5 毫米至 10 毫米。

凌力爾特通過引入 LT1182 / LT1183 / LT1184F / LT1184 來滿足這些要求。LT?1182 / LT1183 是雙通道固定頻率、電流模式開關穩壓器，其為冷陰極熒光照明和液晶顯示對比度提供了控制功能。LT1184F / LT1184 僅提供 CCFL 功能。

IC包括高電流、高效率開關、振蕩器、基準、輸出驅動邏輯、控制模塊和保護電路。所有器件均支持使用獨特燈電流控制電路的接地燈或浮燈配置。LT1182 / LT1183 支持負電壓或正電壓 LCD 對比操作，并采用一個新的雙極性誤差放大器。簡而言之，這個新系列降低了系統功耗，需要更少的外部元件，降低了整體系統成本，并允許背光/LCD對比度解決方案的高水平系統集成。

圖 1 是一個完整的浮動 CCFL 電路，具有基于 LT1182 的可變負 / 可變正對比度電壓能力。燈電流可在 0mA 至 6mA 范圍內設置，采用 0V 至 5V 1kHz PWM 信號，占空比為 0% 至 90%。LCD對比度輸出電壓極性由輸出連接器接地的變壓器次級（POSCON或NEGCON）的哪一側決定。無論哪種情況，LCD對比度輸出電壓均可在10V至30V的絕對值范圍內變化。輸入電源電壓范圍為 8V 至 28V。CCFL轉換器針對每瓦輸入功率的光度輸出進行了優化。CCFL的電氣效率可能高達90%，并且需要嚴格關注細節。全功率時LCD對比度效率為82%。

圖1.LT1182 浮動 CCFL 配置，具有可變正 / 可變負 LCD 對比度

實現背光設計的高效率需要仔細注意燈的物理布局、引線和顯示器外殼的結構。從任何高壓點到直流或交流接地的寄生電容為不需要的電流流動創建路徑。這種寄生電流會降低電效率。損失項與1/2CV有關2f，其中C是寄生電容，V是燈上任意一點的電壓，f是羅耶工作頻率。在實踐中觀察到高達25%的損失。圖2顯示了浮燈配置的典型LCD外殼中的損耗路徑。增加寄生電容的布局技術包括長高壓燈引線、燈周圍的反射金屬箔和金屬外殼中的顯示器。

圖2.浮動LCD安裝中雜散電容引起的損耗路徑。差動平衡燈驅動可降低損耗項并提高效率

有損顯示器是使用浮燈配置的主要原因。與接地燈配置相比，為燈提供對稱差分驅動可將總寄生損耗項減少一半。另一個好處是，浮動燈配置消除了沿燈管長度的磁場不平衡。圖 3 說明了這種效果。消除場不平衡可將照明范圍從接地燈配置的約 6：1 提高到浮燈配置的 30：1。圖4是采用6mA燈的典型制造商顯示器的歸一化尼特/瓦特與燈電流的關系圖。在浮燈配置和接地燈配置中比較顯示器的性能。減少寄生損耗的好處是顯而易見的。

圖3.浮燈的場強與距離的關系。改善視場不平衡允許在低水平下擴展照明范圍

圖4.歸一化尼特/瓦特與燈電流的關系

審核編輯：郭婷