DS3881、DS3882、DS3988、DS3991、DS3992和DS3994是用于背光液晶顯示器（LCD）的冷陰極熒光燈（CCFL）控制器。為了獲得令人滿意的視覺(jué)效果或延長(zhǎng)燈泡壽命，大多數(shù)應(yīng)用都需要調(diào)光。本應(yīng)用筆記首先介紹了CCFL常用的兩種調(diào)光方法。然后介紹如何在DS39xx CCFL控制器上實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光。

CCFL調(diào)光方法

有兩種常用的CCFL調(diào)光方法：突發(fā)調(diào)光（也稱為PWM調(diào)光或數(shù)字調(diào)光）和模擬調(diào)光。本文討論每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

突發(fā)調(diào)光以特定頻率打開(kāi)和關(guān)閉CCFL，這稱為PWM調(diào)光頻率。如果PWM調(diào)光頻率大于60Hz，人眼無(wú)法檢測(cè)到CCFL是否正在打開(kāi)和關(guān)閉。在PWM周期的高周期內(nèi)，CCFL被打開(kāi)并以燈頻率工作。在PWM周期的低電平期間，CCFL關(guān)閉，沒(méi)有電流流過(guò)它們。通過(guò)調(diào)整PWM脈沖的占空比，可以增加或減少CCFL的亮度。突發(fā)調(diào)光的主要優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)非常大的調(diào)光比。然而，在某些應(yīng)用中，PWM調(diào)光頻率可能會(huì)干擾顯示信號(hào)的垂直同步頻率，從而對(duì)屏幕造成可見(jiàn)影響。突發(fā)調(diào)光也會(huì)導(dǎo)致可聞變壓器噪聲。

模擬調(diào)光不是連拍打開(kāi)CCFL，而是使CCFL持續(xù)開(kāi)啟。通過(guò)改變燈電流幅度來(lái)調(diào)節(jié)燈的亮度。顯然，較大的電流幅度導(dǎo)致更亮的CCFL，而較低的幅度使CCFL變暗。模擬調(diào)光具有非常窄的調(diào)光范圍，這在某些應(yīng)用中是不夠的。但是模擬調(diào)光不會(huì)產(chǎn)生任何可聞的變壓器噪聲，因?yàn)椴淮嬖赑WM頻率。此外，模擬調(diào)光不會(huì)干擾垂直同步頻率。

表 1.模擬調(diào)光和突發(fā)調(diào)光比較

實(shí)施CCFL模擬調(diào)光

DS3881和DS3882 CCFL控制器具有內(nèi)置的模擬調(diào)光控制功能。用戶可以使用I2C接口設(shè)置BLC寄存器來(lái)調(diào)節(jié)燈電流。

DS3988、DS3991、DS3992和DS3994 CCFL控制器具有突發(fā)調(diào)光功能。 然而，利用圖1所示的簡(jiǎn)單外部電路，這些DS39xx控制器可以有效地支持模擬調(diào)光。

圖1.在DS39xx CCFL控制器上實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光所需的外部電路。

在圖1中，R4是燈電流反饋電阻。R4兩端的峰值電壓電平為VR4。信號(hào)通過(guò)二極管后，峰值電壓電平變?yōu)閂A。LCM 輸入端 VLCM 的峰值電壓電平是 VA 和模擬調(diào)光控制電壓 VDIM 的線性組合。因此：

其中

和

VLCM（峰值）標(biāo)稱值為2.35V。因此VDIM確定VA，它與燈電流直接相關(guān)。注意，如果R1保持開(kāi)路且VDIM不可用，則電路實(shí)際上是DS3992/DS3994數(shù)據(jù)資料中典型的多燈電流監(jiān)測(cè)電路的一部分。

計(jì)算電阻值

要計(jì)算電阻值，請(qǐng)使用系統(tǒng)要求和公式1獲得a和b。然后使用公式2和3計(jì)算R1、R2和R3的適當(dāng)值。

例如，如果應(yīng)用要求當(dāng)VDIM為0V時(shí)燈電流為7mARMS，當(dāng)VDIM為3.3V時(shí)，燈電流為3mARMS，則當(dāng)VDIM = 0V時(shí)，VA等于19.1Vpk（√2 × 7mARMS × 2kΩ - 0.7V），當(dāng)VDIM = 3.3V時(shí)，VA等于7.8Vpk（√2 × 3mARMS × 2kΩ - 0.7V）。使用這些條件和公式1，可以確定a = 0.422和b = 0.123。

在a和b已知的情況下，現(xiàn)在將R3設(shè)置為任意值（不超過(guò)10kΩ）。然后求解 R2 和 R3 的方程 1 和 2。如果選擇R3為3.4kΩ，則R1 = 3.65kΩ，R2 = 12.4kΩ。由于燈電流中存在諧波，電流波形的波峰因數(shù)并不總是√2。因此，需要對(duì)電阻值進(jìn)行一些調(diào)整才能達(dá)到預(yù)期結(jié)果。在這種情況下，R1和R2的最終值分別為4.42kΩ和11.5kΩ。

在上述應(yīng)用中，燈電流隨著調(diào)光控制電壓的增加而減小。此功能稱為負(fù)斜率調(diào)光。相反，正斜率調(diào)光意味著燈電流隨著調(diào)光控制電壓的增加而增加。如果需要正斜率調(diào)光，可以在V?和 R1。

測(cè)量波形

圖2和圖3顯示了基于圖1電路的測(cè)得的燈電流波形。圖2在VDIM = 0V時(shí)捕獲，圖2在VDIM = 3.3V時(shí)捕獲。在這種情況下，調(diào)光比為2.33：1。

圖2.VDIM = 0V 時(shí)的燈電流波形。

圖3.VDIM = 3.3V 時(shí)的燈電流波形。

審核編輯：郭婷