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

多燈驅(qū)動(dòng)方案

只需增加一些支持電路，DS3984和DS3988中的每個(gè)通道就可驅(qū)動(dòng)一個(gè)以上CCFL。圖1給出了每通道驅(qū)動(dòng)四燈的應(yīng)用電路。只需稍加調(diào)整，還可用每個(gè)通道驅(qū)動(dòng)二、三、四或更多燈。

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圖1. 每通道驅(qū)動(dòng)四燈應(yīng)用實(shí)例

燈電流監(jiān)測(cè)

CCFL控制器DS3984/DS3988每通道有一個(gè)單獨(dú)的燈電流監(jiān)測(cè)(LCM)輸入。驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈時(shí)，燈電流檢測(cè)信號(hào)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(hào)二極管對(duì)電流檢測(cè)精度的影響，燈電流檢測(cè)電阻的取值要比每通道單燈應(yīng)用中的大(圖1中取1000R )。在圖1應(yīng)用電路中，燈電流為額定值5.0mARMS時(shí)，檢測(cè)電阻上產(chǎn)生的檢流信號(hào)幅度為5.0VRMS (7.07VPEAK)。圖2給出了燈A和燈B在1000R 檢測(cè)電阻上產(chǎn)生的檢流信號(hào)波形。

從圖2中我們也可以看出用單通道驅(qū)動(dòng)多燈時(shí)的一個(gè)缺點(diǎn)。由于燈B的反饋信號(hào)幅度高于其他燈的反饋信號(hào)，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(biāo)值5mARMS小。

圖2. 燈電流檢測(cè)電阻兩端電壓(僅給出兩個(gè)燈)

圖3顯示了燈電流檢測(cè)信號(hào)被轉(zhuǎn)換到DS3984和DS3988的LCM輸入時(shí)的情況。與每通道驅(qū)動(dòng)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(cè)得的峰值信號(hào)來控制燈電流。沒有AC耦合電容時(shí)，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(cè)電阻產(chǎn)生的檢流信號(hào)峰值衰減到2.35VPEAK目標(biāo)值再送入LCM，這樣器件才能將燈電流控制在適當(dāng)?shù)乃健Ｅe例說明：圖1中，1000R檢測(cè)電阻上產(chǎn)生7.07VPEAK 信號(hào)，在到達(dá)LCM 輸入之前必須將其衰減為2.35VPEAK。

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

圖3. 燈電流反饋信號(hào)通路

過壓檢測(cè)

和每通道驅(qū)動(dòng)單燈的應(yīng)用一樣，多燈應(yīng)用中各個(gè)變壓器產(chǎn)生的高壓也是利用電容分壓器檢測(cè)。在圖1電路中，該分壓器由位于變壓器次級(jí)高壓側(cè)的10pF (3kV)和1Nf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(bǔ)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(gè)電阻(圖1中其值為10kR)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(shí)際分壓比會(huì)有所變化。圖1中，電路工作在68kHz頻率下，這意味著1nF的電容其阻抗約為2.3kR。并聯(lián)一個(gè)10kR電阻后阻抗下降為1896R，這樣一來有效分壓比從1:101變?yōu)?: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(fù)DC偏移。改變10kR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(dāng)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(hào)。信號(hào)通過小信號(hào)二極管時(shí)，幅度會(huì)減小約500mV。采用電阻分壓器對(duì)其進(jìn)一步進(jìn)行衰減。在圖1電路中，電阻分壓器由33kR和5.1kR電阻構(gòu)成。OVD引腳50kR的輸入阻抗會(huì)使衰減量略微增加。這個(gè)50kR的輸入阻抗使5.1kR的分壓電阻降為4630R，因而增大了衰減量。

圖4. 電容分壓器輸出電壓和OVD信號(hào)通路

啟輝失敗和燈開路檢測(cè)

由于對(duì)燈電流檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行了“線或”，控制器在任何工作點(diǎn)都是按照電流最大的燈產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)對(duì)燈電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的。這種工作方式可提供最大的亮度，同時(shí)又確保最長(zhǎng)的燈壽命，因?yàn)樗袩綦娏鞫疾粫?huì)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(cè)是否有燈熄滅，須采用一些附加電路，當(dāng)有任何未被點(diǎn)亮的燈時(shí)拉低LCM輸入。四比較器LM339可用來實(shí)現(xiàn)這一目的。每個(gè)比較器對(duì)應(yīng)一盞燈。如果四盞燈均點(diǎn)亮，燈電流檢測(cè)電阻上的正向電壓擺幅會(huì)將峰值檢測(cè)器(由二極管、470pF電容和330k電阻構(gòu)成)充電至高于5V參考電壓。同時(shí)，四個(gè)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(hào)進(jìn)入LCM引腳。如果一個(gè)或更多燈未被點(diǎn)亮，則與之相應(yīng)的比較器將LCM引腳拉低，告訴DS3984/DS3988還有未點(diǎn)亮的燈。

圖5顯示了出現(xiàn)于比較器輸入端的峰值檢測(cè)信號(hào)。圖6、7、8顯示了正常和反常啟輝時(shí)的工作情況，以及當(dāng)有燈開路時(shí)的狀況。

圖5. 峰值檢測(cè)信號(hào)

圖6. 正常啟輝

圖7. A燈斷開時(shí)的啟輝情況

圖8. 正常工作期間A燈斷開時(shí)的情況