大型LCD背光照明系统的设计

第一个问题是如何保持所有灯的亮度统一，以便使显示器不会出现明显的亮区和暗区。用相同的波形驱动所有灯会使每个灯的电流不同，因而造成亮度差异。由于灯阻抗的差异，采用同样的波形，会造成亮度不均匀。而且，CCFL的亮度随温度而变(图6)。由于热气上升，面板顶部的灯(参见补充材料，图12)会比面板底部的灯热，这也会造成亮度不均匀。

图6. CCFL的亮度随环境温度而变。

用一个单通道CCFL控制器驱动多个灯的第二个缺点是，单个灯的失效(例如破损)会造成所有灯关闭。第三个缺点，由于是并联驱动所有的灯，同时打开和关闭这些灯，这就要求逆变器直流电源必须加以更重的去耦，采用更大的平波电容。这会增加逆变器的成本和尺寸。

解决上述诸问题的一条途径就是每个灯用一个单独的CCFL控制器(图7)。然而，这种方式的主要缺点就是，增加的CCFL控制器带来了额外的成本。为LCD面板提供照明的理想方案是多通道CCFL控制器，它的每个通道独立驱动和监视每个灯(图8)。这种多通道CCFL控制器既解决了亮度不均匀和单灯失效问题，降低了去耦要求，而且还具有高成本效益。

图7. 采用单通道控制器驱动每个CCFL不具有成本效益。

图8. 用一个多通道控制器控制多个灯是理想方案。

灯频和调光频率的精密度控制

由于LCD电视需要显示动态且连续移动的画面，它有一些在静态显示应用(例如计算机监视器和笔记本PC等)中所没有的特殊要求。CCFL的驱动频率可能会干扰LCD屏上显示的画面。如果灯频接近视频刷新频率的某个倍频，就会在屏幕上出现缓慢移动的线或带。通过精密控制灯频在±5%以内，可以消除这种瑕疵。

用于调节灯亮度的突发调光频率也要求同样的精密度控制。这种调光方式通常是采用30Hz至200Hz频率范围的脉冲宽度调制(PWM)信号，在短时间内将灯关闭，达到调光目的，由于关闭时间很短，不足以使电离态消失。如果突发调光频率接近垂直同步频率的倍频，也会产生滚动线。同样，将突发调光频率严格控制在±5%以内就可以消除这个问题。另外，在有些LCD电视中，为了改善LCD屏的图像响应，还要求缓慢的CCFL突发调光频率与视频垂直同步频率同步起来。

解决LCD电视背光挑战的方案(DS3984/DS3988)

DS3984 (四通道)和DS3988 (八通道) CCFL控制器解决了本文所提到的所有这些设计挑战。可将这些器件配置为每个通道驱动一个灯(图9)，或者每通道多个灯(图10)，用户可灵活裁减设计，以满足自己的性价比目标。多个DS3984/DS3988可轻松级联，以支持任意数量的灯，来为LCD电视屏提供背光照明。

DS3984/DS3988采用推挽驱动架构，可使用更低成本、更高效率的n沟道MOSFET。逆变器直流电源也可采用更高的电压。单独的灯控制和监视可提供均匀的亮度，并减少了逆变器的元件总量。采用单独的灯控制时，如果某一个灯失效，那仅会使这个失效的灯停止工作，其他灯继续工作，不受影响。片上振荡器产生的灯频和突发调光频率被严格规范于±5%的精密度水平，消除了对于显示图像的影响，并且也可被同步至外部时钟源。

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图9. DS3984/DS3988单独驱动和监视每个灯，为LCD电视和PC监视器提供均匀亮度。

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图10. DS3984/DS3988的每个通道也可驱动多个灯。