便携设备的高效CCFL背景光转换器应用

　　MOSFET S1和S2以50%的占空比被驱动产生相移。电感L1和L2同PZT初级电容谐振，在S1的漏极和S2的漏极形成了半正弦波形。在PZT的初级两端所得到的电压波形接近正弦。由于陶瓷变压器的高Q值，荧光灯电压是正弦的，在这个应用中大约为300V。

　　为实现零电压切换，漏极电压必须在下一个切换周期以前回零，这要求LC谐振频率要大于切换频率。满足这个条件的最大电感可以从下式得到：

　　公式1

其中Cp是PZT的主级电容。

　　采用推挽拓扑结构、额定功率分别为1W 和1.8W的多层PZT驱动一个300伏荧光灯，在电流为3mA时，在较低的输入电压范围内效率超过87%。在高输入电压范围，由于PZT增益降低而导致效率下降。

　　以线性方式降低荧光灯的电流来调光将导致效率下降。由于系统在低于最优增益的条件下运行，压电变压器电路的光负载效率降低。使用脉冲调光技术可以改善效率，这种方法以高于肉眼能察觉的频率(>100Hz)通过调制占空比的通断来控制荧光灯的平均电流，从而使荧光灯一直在全电流下工作。

　　图6显示了基于压电变压器电路的脉冲调光波形。一个外部驱动信号(曲线4)用来给定工作周期和脉冲串的频率，在本例中，在50%的工作周期脉冲串的频率为100Hz。曲线1是反馈网络的COMP引脚的信号，用来设定工作频率。荧光灯电压如曲线3所示。这些图片是使用数字示波器得到，所以存在混迭现象。荧光灯的激发电压几乎检测不到，因为灯已经是热的并从前面的脉冲串周期运行过来。

本文小结：

　　本文给出了压电变压器用于背景光转换器时作为升压变压器使用的特性，讨论了可以满足CCFL荧光灯高压需求的压电变压器的工作原理，给出了一个使用UCC3977的基于PZT的高效背景光供电方案。由于基于PZT的背景光转换器的谐振功率电路可以提供正弦电压，从而提高了光电效率，荧光灯的亮度可以采用线性或脉冲调光技术进行控制。整体效率(可以达到86%以上)的提高延长了电池供电系统的运行时间。