|
介紹 冷陰極熒光燈(CCFL)是填充了惰性氣體的密封玻璃管。當在管子上加高壓時(shí)，氣體電離產(chǎn)生紫外(UV)光。UV光激勵內部磷光粉涂層，產(chǎn)生可見(jiàn)光。CCFL具有很多非常好的特性，包括： 極佳的白光源 低成本 高效率(電源進(jìn)到燈光出) 長(cháng)壽命(＞25K小時(shí)) 穩定及可預知的操作 亮度可輕易變化 重量輕 為使CCFL效率、壽命和可用性最大化，必須考慮到其所具有的一些獨特特性。這篇應用筆記描述了其中的一些CCFL特性。需注意的是，這里給出的數據是在特定的CCFL上采集的，根據應用中所用到的CCFL模塊的不同，詳細數據會(huì )有所改變。不過(guò)，這里描述的通用趨勢適用于所有CCFL。 溫度影響 如圖1、2和3所示，CCFL的工作特性很大程度上受溫度的影響。在低溫下，燈管亮度下降非常明顯(參見(jiàn)圖1)，且燈管啟輝所需的電壓(例如，開(kāi)啟)顯著(zhù)上升(參見(jiàn)圖2)。如圖3所示，燈管表現出的自加熱特性將直接影響燈管啟輝后的燈管亮度。 圖1. 燈管-亮度溫度依從關(guān)系 圖2. 啟輝電壓-溫度依從關(guān)系 圖3. 燈管自加熱亮度特性 燈管電流 CCFL效率很大程度上受驅動(dòng)燈管的電流波形的影響。正弦波形可提供最好的效率。相反地，振幅因數很大的非正弦波形不是高效的CCFL驅動(dòng)信號。圖4顯示的是具有相似RMS電流的兩個(gè)電流波形。雖然高振幅因數波形與正弦波形具有相同的RMS電流，但其超出正弦波形的150%峰值幅值的電流漂移并不產(chǎn)生額外的光，而是僅產(chǎn)生熱。這意味著(zhù)工作在高振幅因數波形下的系統，其電氣功率轉化為亮度輸出的效率被降低很多。 圖4. 燈管電流-波形比較 DC偏移是使用CCFL時(shí)必須考慮的另一種波形問(wèn)題。為降低燈管內汞遷移可能性，燈管波形必須具有最小的DC偏移。 CCFL設計用于運行在特定額定電流下，典型值范圍是3mARMS至8mARMS。圖5顯示的是減少燈管電流會(huì )降低燈管亮度，且增加燈管電流會(huì )提高燈管亮度。注意的是這種關(guān)系在較高的電流下不是線(xiàn)性的。在接近標稱(chēng)額定工作電流時(shí)，燈管的亮度按照與燈管電流成幾乎1:1的比率關(guān)系變化；但在更高的電流下該比率降到小于1:3。因此，使燈管運行在接近其額定電流下是很重要的，因為運行在遠超過(guò)其額定值時(shí)會(huì )降低燈管壽命。同樣，在像LCD TV及LCD PC監視器這樣的多燈管應用中，為了在整個(gè)LCD面板上提供統一的光擴散，保持燈管接近相同電流(例如，亮度)幅值是很重要的。在這些多燈管應用中，單個(gè)燈管電流幅值和波形必須要精確監視且嚴格控制，否則，很可能燈管將表現出不同的亮度。 圖5. 燈管亮度-電流依從關(guān)系 燈管電壓 達到最佳工作性能所要求的CCFL工作及啟輝電壓是根據燈管長(cháng)度和直徑而定的。圖6顯示的是工作電壓是如何根據燈管長(cháng)度增加的。直徑小些的燈管需要高些的工作電壓。 圖6. 燈管電壓-長(cháng)度依從關(guān)系 CCFL具有表現為'負阻'的非一般特性，也就是說(shuō)當電流增加時(shí)(參見(jiàn)圖7)燈管電壓降低。負阻因燈管而異，這就造成不同燈管在任意特定電壓下都具有不同的電流，因此，每個(gè)燈采用單獨的變壓器和電流控制電路將可獲得最為均勻的燈管特性。 圖7. 燈管電壓與電流關(guān)系 燈管啟輝 在電離發(fā)生之前，燈管上的阻抗為幾兆歐姆級的；在典型應用中，幾乎可看成是純容性的。在電離開(kāi)始時(shí)，電流開(kāi)始流入燈管，其電阻很快跌落至幾百千歐姆級，幾乎可看成是純阻性的。為降低燈管壓力，啟輝波形應是對稱(chēng)的、不帶尖峰的線(xiàn)性正弦波斜坡。如上面注明的，啟輝CCFL所需的電壓是根據溫度(參見(jiàn)圖2)變化的。即使是在完全相同的溫度及偏置條件下，燈管啟輝的確切時(shí)序不具有高度可重復性，而且能有±50%的變化。 |
