LCD电视背光驱动电路设计
液晶电视机中背光灯驱动电路的组成及工作原理介绍
液晶电视机中背光灯驱动电路的组成及工作原理介绍液晶电视机中的背光灯驱动电路是将电能转换为光能，通过背光灯照亮液晶屏幕，使显示画面的背景明亮、色彩鲜艳。
背光灯驱动电路主要由背光灯电源、背光灯驱动器和控制电路组成。
背光灯电源是为背光灯提供直流电能的电路。
一般液晶电视机的背光灯电源采用开关电源。
开关电源的主要优点是高效率、小体积、适用范围广。
其工作原理是利用电源的电能，经过变压器将交流电转换成直流电，然后通过整流电路将直流电转换为稳定的低电压直流电，以供背光灯使用。
背光灯驱动器是将低电压直流电转换成高电压交流电，以驱动背光灯发光的电路。
背光灯驱动器一般采用逆变器，逆变器的工作原理是利用交流电输入，通过变压器将低电压升高到足够驱动背光灯发光的高电压。
逆变器还具有调节电压和电流的功能，以保证背光灯工作的稳定性和亮度。
控制电路是控制背光灯开关和亮度的电路。
液晶电视机的控制电路通常由主控芯片和各种传感器组成。
主控芯片是整个电视机的控制中心，可以接收用户的指令，并根据不同情况对背光灯进行开关控制和亮度调节。
传感器可以感知环境亮度、温度等因素，根据感知结果调节背光灯的亮度和温度，以提供更好的视觉效果和用户体验。
总结一下，液晶电视机中背光灯驱动电路的主要组成部分包括背光灯电源、背光灯驱动器和控制电路。
背光灯电源将电能转换为直流电以供背光灯使用，背光灯驱动器将低电压直流电转换成高电压交流电以驱动背光灯发光，而控制电路则负责控制背光灯的开关和亮度调节。
这些组成部分相互配合，将电能转换为光能，最终照亮液晶屏幕，展现出清晰亮丽的画面。
sv%loduLCD电视背光驱动电路设计挑战分析和方案设计
、.~① 我们‖打〈败〉了敌人。
②我们‖〔把敌人〕打〈败〉了。
LCD 電視背光驅動電路設計挑戰分析和方案設計LCD 電視應用中可以採用多種架構產生驅動CCFL 所需的交流波形，驅動多個CCFL時所要面對的三個關鍵的設計挑戰是選擇最佳的驅動架構、多燈驅動、燈頻和脈衝調光頻率控制。
本文對四種常用驅動架構進行了對比分析，並提出多燈設計中解決亮度不均以及驅動頻率可能干擾畫面等問題的方法，並提出基於DS3984/DS3988的電路方案。
液晶顯示器(LCD>正成為電視的主流顯示技術。
LCD 面板實際上是電子控制的光閥，需要靠背光源產生可視的影像，LCD 電視通常用冷陰極螢光燈提供光源。
其他背光技術，例如發光二極體也受到一定的重視，但由於成本過高限制了它的應用。
由於LCD 電視是消費品，壓倒一切的設計考慮是成本─當然必須滿足最低限度的性能要求。
驅動背光燈的CCFL 轉換器不能明顯縮短燈的壽命。
此外，由於要用高壓驅動，安全性也是一個必須考慮的因素。
LCD 電視應用中，驅動多個CCFL 時所要面對的三個關鍵的設計挑戰是：挑選最佳的驅動架構；多燈驅動；燈頻和脈衝調光頻率的嚴格控制。
圖1：Royer 驅動器簡單，但不太精確。
挑選最佳的驅動架構可以用多種架構產生驅動CCFL 所需的交流波形，包括Royer(自振盪，self-oscillating>、半橋、全橋和推挽。
表1詳細歸納了這四種架構各自的優缺點。
1. Royer 架構Royer 架構(圖1>的最佳應用是在不需要嚴格控制燈頻和亮度的設計中。
由於Royer 架構是自振盪設計，受元件參數偏差的影響，很難嚴格控制燈頻和燈電流，而這兩者都會直接影響燈的亮度。
因此，Royer 架構很少用於LCD 電視，儘管它是本文所述四種架構中最廉價的。
2．全橋架構全橋架構最適合於直流電源電壓非常寬的應用(圖2>，這就是幾乎所有筆記本PC 都採用全橋方式的原因。
lcd背光恒流驱动原理
lcd背光恒流驱动原理
LCD背光恒流驱动是指通过恒流源驱动LCD背光灯，以保持恒定的电流流过背光灯，从而保证背光的亮度稳定。
LCD背光灯通常是使用LED作为光源，而LED在工作时需要恒定的电流才能保持稳定的亮度。
因此，恒流驱动电路通过在LED和电源之间插入一个可调电阻或者恒流源，来控制电流的大小，并保持恒定。
恒流驱动电路通常由一个反馈电路、一个比较器和一个功率放大器组成。
反馈电路用于检测实际电流和设定电流之间的差异，产生一个反馈信号。
比较器则将反馈信号与设定电流进行比较，如果实际电流低于设定电流，比较器将产生一个偏高的电平信号。
功率放大器根据比较器的输出信号来驱动LED，提供恒定的电流源。
当实际电流低于设定电流时，比较器会将一个高电平信号发送给功率放大器，功率放大器会增大输出电流，从而提高LED 的亮度。
当实际电流超过设定电流时，比较器会将一个低电平信号发送给功率放大器，功率放大器会减小输出电流，从而降低LED的亮度。
通过这种方式，恒流驱动电路可以保持恒定的LED电流，从而保证背光灯的亮度稳定。
这种恒流驱动原理可以在不同的背光灯应用中使用，包括LCD电视、计算机显示器、手机等。
背光驱动电路的选择策略和应用
高分辨率和高刷新率的背光驱动电路需要更复杂的设计和制造工艺 ，增加了研发和制造成本。
低功耗和长寿命的技术挑战
更严格的能源效率标准
随着环保意识的提高和能源资源的日益紧张 ，背光驱动电路需要更严格的能源效率标准 。
更长的产品寿命
消费者对产品的使用寿命要求越来越高，背光驱动 电路需要更严格的能效标准
为了满足环保和可持续发展的要求，背光驱动电路需要更严格的能 效标准，减少能源消耗和碳排放。
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THANKS
低成本
01
CCFL背光驱动电路的成本相对较低，适合于一些低成本应用。
均匀背光
02
CCFL背光能够提供均匀的背光效果，适用于一些需要大面积背
光的应用。
高亮度
03
CCFL背光能够在较高的亮度下工作，适用于一些户外或高亮度
环境下的应用。
RGB LED背光驱动电路
01
02
03
色彩还原
RGB LED背光能够提供更 为真实的色彩还原，适用 于对色彩要求较高的应用 。
2
需要考虑LED灯珠的亮度、色温可调和寿命等问 题，以满足用户对屏幕显示效果的需求。
3
在设计中，还需要考虑电路板的布局和散热问题 ，以确保笔记本电脑的整体性能和稳定性。
手机和平板电脑的背光驱动电路设计
01
手机和平板电脑通常采用LCD 或OLED屏幕，需要背光驱动 电路提供均匀、稳定的亮度。
02
针对小尺寸、薄型化和轻量化 等特点，背光驱动电路的设计 需要采用高度集成的芯片和简 洁的电路设计。
更复杂的软件编程
由于背光驱动电路需要更多的智能化功能，因此需要更复杂的软件 编程和调试来保证其稳定性和可靠性。
lcd背光驱动电路原理
LCD背光驱动电路的原理是控制背光板的电流，以调节背光板的亮度。
恒流源芯片是实现这一功能的关键元件。
LCD显示驱动通过驱动电路控制液晶分子的排列和背光源的亮度，从而实现像素的控制和图像显示。
在控制电路中，输入信号被转化为相应的驱动信号，通过驱动电路控制液晶的排列方式和背光的亮度，最终将图像显示在LCD屏幕上。
对于背光驱动，其控制原理是将恒流源芯片与背光板LED连接，选取一个恒流源芯片来为背光板提供电压和电流。
恒流源芯片可以通过确定一个反馈电阻来控制输出电流，从而控制流过LED的电流。
这个原理是基于三极管的恒流回路，基极电压大于三极管的导通电压时，B点电压被钳位在A点电压减去三极管的导通压降，那么流过接地电阻的电流就是确定的。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅专业书籍或咨询专业技术人员。
详解液晶彩电背光灯驱动电路
详解液晶彩电背光灯驱动电路为了让冷阴极灯管安全、高效稳定地工作，其供电与激励必须符合灯管的特性。
具体而言，灯管的供电必须是频率为30kHz~100kHz的正弦交流电。
如果给灯管两端加上直流电压，会使部分气体聚集在灯管的一端，则灯管就会一端亮一端暗。
在液晶彩电中，电源板输出的电压为+24V或+12V直流电压，显然不能直接驱动背光灯管，因此需要一个升压电路把电源板输出较低的直流电转换为背光灯管启动及正常工作所需的高频正弦交流电。
这个升压电路组件就是常说的背光灯驱动板（Inverter），又称逆变器、升压板或高压板。
在液晶电视机中，背光灯驱动板是一个单独工作且受控于CPU的电路组件，其主要作用是点亮液晶屏内的背光灯管，并在CPU的控制下进行启动、停止（on/off）及亮度调节。
背光灯驱动板主要由振荡器、调制器、功率输出电路及保护检测电路组成，如1图所示。
在实际电路中，除功率输出部分和检测保护部分外，振荡器、调制器及控制部分通常由一块单片集成电路完成，这类集成电路常用的主要有BD（Rohm公司生产，如BD9884FV、BD9766等）及OZ系列（凹凸微电子公司生产，如02960、02964等）；功率输出管多采用互补的功率型场效应管，有的采用3脚和8脚（①~③脚为S极，④脚为G 极，⑤-⑧脚为D极）贴片封装型，常见型号有D454、RSS085、D413、TPC8110、FDD6635.FDD6637等，如图2所示；还有的采用由N沟道和P沟道组合的5脚或8脚MOSFET功率块（①脚为Sl极，②脚为Gl极，③脚为S2极，④脚为G2极，⑤~⑧脚为D1、D2极），如SP8M3、TPC8406、4614、APM40520、P2804ND5G等，如图3所示。
保护检测多由集成电路10393、358、393或LM324及其外围元件来完成。
输出电路主要由高压变压器、谐振电容及背光灯管组成，并设有输出电压、输出电流取样电路。
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理
对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法（此文为技术探讨）在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章，文章的标题是：“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如：图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关，维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策，而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助，目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。
什么是TFT屏偏压电路？现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏，由于我们现在的电视信号（包括各种视频信号）是专门为CRT显示而设计的，液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同，液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号，就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换，以便液晶屏能正确显示。
图像信号的转换，这是一个极其复杂、精确的过程；先对信号进行存储，然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算，根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号，并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号，成为液晶屏显示适应的信号。
这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排，并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。
重新编排的像素信号在辅助信号的协调下，施加于液晶屏正确的重现图像。
每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路，这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON（提康）电路”，也有称为“逻辑板电路”的。
这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。
也是一个独立的整体。
这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马（Gamma）电路（灰阶电压）等组成，这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压，并且还要有一定的上电时序关系，不同的屏，不同的供电电压。
三星32英寸液晶屏背光灯驱动电路分析
三星32英寸液晶屏背光灯驱动电路分析三星32英寸液晶屏内置16只灯管，随屏配套的灯管驱动电路板型号为KLS -320VE.该灯管驱动电路由两块BD9884及8组全桥架构功率输出电路组成，如图1所示。
功率输出管采用内含N沟道和P沟道的Sp8M3型MOSFET模块。
两只SP8M3模块及输出高压变压器T组成一个全桥输出架构电路。
变压器初级绕组Ll接功率输出模块，次级高压绕组L2接冷阴极荧光灯管，次级低压绕组L3的感应电压作为取样电压送往BD9884FV的电压检测部分。
一、信号流程及工作原理简述当数字板上的CPU发出"背光灯开"指令后，背光灯驱动板上的振荡器开始工作，产生频率约lOOkHz的振荡信号，送入调制器内部，对来自CPU的PWM亮度信号进行调制，调制后输出断续的l0OkHz 激励振荡信号，送入功率输出电路，最后输出高压并点亮背光灯管。
PWM调制信号改变输出高压脉冲的宽度，从而达到改变背光亮度的目的，在背光灯管点亮后，L2、C及CCFL的组合又使高压波形正弦形变化(低Q值串联谐振)，电容C的容抗及L2的感抗又起到对背光灯管的限流作用。
串联在背光灯管上的取样电阻R 上的压降作为背光灯管的工作状态检测信号，送到保护检测电路(由10393组成);L3输出的电压取样信号也输送到保护检测电路，当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时，保护检测电路起控，调制器停止输m.由于三星32英寸屏是采用16只背光灯管，又由于背光灯管不能单纯的并联或串联，所以必须设有相应的16个高压输出变压器及相应的激励电路。
BD9884FV有两路激励输出，其(26)、(27)脚输出一路，(23)、(24)脚输出一路。
每一路激励输m向两个全桥功率电路提供激励信号，每一组全桥功率输出向两个高压变压器输出驱动电压(点亮两只冷阴极荧光灯管)，这样，每一块BD9884FV可以驱动8只灯管，两只BD9884FV共驱动16只灯管。
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LCD电视背光驱动电路设计挑战分析和方案设计
LCD电视应用中可以采用多种架构产生驱动CCFL所需的交流波形，驱动多个CCFL时所要面对的三个关键的设计挑战是选择最佳的驱动架构、多灯驱动、灯频和脉冲调光频率控制。
本文对四种常用驱动架构进行了对比分析，并提出多灯设计中解决亮度不均以及驱动频率可能干扰画面等问题的方法，并给出基于
DS3984/DS3988的电路方案。
液晶显示器(LCD)正在成为电视的主流显示技术。
LCD面板实际上是电子控制的光阀，需要靠背光源产生可视的图像，LCD电视通常用冷阴极荧光灯提供光源。
其他背光技术，例如发光二极管也受到一定的重视，但由于成本过高限制了它的应用。
由于LCD电视是消费品，压倒一切的设计考虑是成本—当然必须满足最低限度的性能要求。
驱动背光灯的CCFL逆变器不能明显缩短灯的寿命。
此外，由于要用高压驱动，安全性也是一个必须考虑的因素。
LCD电视应用中，驱动多个CCFL时所要面对的三个关键的设计挑战是：挑选最佳的驱动架构；多灯驱动；灯频和脉冲调光频率的严格控制。
挑选最佳的驱动架构
可以用多种架构产生驱动CCFL所需的交流波形，包括Royer(自振荡，self-oscillating)、半桥、全桥和推挽。
表1详细归纳了这四种架构各自的优缺点。
1. Royer架构
Royer架构(图1)的最佳应用是在不需要严格控制灯频和亮度的设计中。
由于Royer架构是自振荡设计，受元件参数偏差的影响，很难严格控制灯频和灯电流，而这两者都会直接影响灯的亮度。
因此，Royer架构很少用于LCD电视，尽管它是本文所述四种架构中最廉价的。
图1：Royer驱动器简单，但不太精确。
2．全桥架构
全桥架构最适合于直流电源电压非常宽的应用(图2)，这就是几乎所有笔记本PC都采用全桥方式的原因。
在笔记本中，逆变器的直流电源直接来自系统的主直流电源，其变化范围通常在7V(低电池电压)至21V(交流适配器)。
有些全桥方案要求采用p沟道MOSFET，比n沟道MOSFET更贵。
另外，由于固有的高导通电阻，p沟道MOSFET的效率更低。
3. 半桥架构
相比全桥，半桥架构最大的好处是每个通道少用了两只MOSFET(图3)。
但是，它需要更高匝比的变压器，
这会增加变压器的成本。
还有，如同全桥架构一样，半桥架构也可能会用到p沟道MOSFET。
4．推挽架构
推挽驱动器有很多好处：这种架构只用到n沟道MOSFET(图4)，这有利于降低成本和增加逆变器效率；它
很容易适应较高的逆变器直流电源电压；采用更高的逆变器直流电源电压时，只需选择具有合适的漏-源击
穿电压的MOSFET即可。
不管逆变器的直流电源电压如何，都可采用同样的CCFL控制器。
但采用n沟道MOSFET
的全桥和半桥架构就无法做到这一点。
图4：推挽驱动器非常简单，还可精确控制。
推挽架构最大的缺点是要求逆变器直流电源电压的范围小于2:1。
否则，当直流电源电压处于高端时，由于交流波形的高振幅因数，系统的效率会降低。
这使推挽架构不适用于笔记本PC，但对于LCD电视非常理想，因为逆变器直流电源电压通常会稳定在±20%以内。
多灯驱动
CCFL已在笔记本PC、数码相机、导航系统以及其他具有较小LCD屏的设备中使用多年。
这些类型的设备通常只用一个CCFL，因此，传统设计只用一个CCFL控制器。
随着大尺寸LCD面板的出现，带来对多CCFL的需求，有必要采用新的方式来应对这种新的需求。
可能的方式之一是采用一个单通道CCFL控制器来驱动多个灯(图5)。
这种方式中，CCFL控制器只通过其中的一个灯来监测灯电流，而以几乎相同的交流波形同时
驱动所有并联的灯。
然而，这种方式存在着几个缺陷。
图5：由于亮度不均匀以及其他的一些考虑，用一个单通道CCFL控制器控制多个灯不太理想。
第一个问题是如何保持所有灯的亮度一致，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，由于灯阻抗的差异，会造成亮度不均匀。
而且，CCFL的亮度随温度而变。
由于热气上升，面板顶
部的灯会比面板底部的灯热，这也会造成亮度不均匀。
用一个单通道CCFL控制器驱动多个灯的第二个缺点是，单灯的失效(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灯，同时打开和关闭这些灯，这就要求逆变器直流电源必须采用更大的电容增
强去耦效果，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。
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面板提供背光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测每个灯。
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，并降低了去耦要求，而且还具有高成本效益。
对灯和脉冲调光的严格控制
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)
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。
通过严格控制灯频在±5%以内，可以消除这种问题。
用于调节灯亮度的脉冲调光频率也要求同样的严格控制。
这种调光方式通常是采用30Hz至200Hz频率范围
的脉宽调制(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。
如果脉冲调光频率接近垂直同步频率的倍频，也会产生滚动线。
同样，将脉冲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脉冲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(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6)，或者每通道多个灯(图7)，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。
图6：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。
图7：DS3984/DS3988的每个通道也可驱动多个灯。
DS3984/DS3988采用推挽驱动架构，可以使用更低成本、更高效率的n沟道MOSFET。
逆变器直流电源电压也可采用更高的电压。
单独的灯控制和监测可提供均匀的亮度，并减少逆变器的元件总数。
采用单独的灯控制时，如果某一个灯失效，仅会使这个失效的灯停止工作，其他灯继续工作，并不会受影响。
片上振荡器产生的灯频和脉冲调光频率被严格限定在±5%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。
冷阴极荧光灯
冷阴极荧光灯(CCFL)是一种长而细的密封玻璃管，内充惰性气体。
当给灯管施加高电压时，气体被电离，产生紫外线(UV)。
紫外线打到内壁涂敷的荧光材料上使其激发，发出可见光。
CCFL有许多优点，包括：它是优良的白光源；低成本；高效率(光输出与输入电功率之比)；长寿命(>25千时)；稳定、确定的工作状态；容易调节亮度；重量轻。
CCFL有一些特殊性能，必须仔细考虑以最大化其效率、寿命和实用性。
然而，这些特性带来了一些特殊的设计挑战。
例如，为了最大化灯管的寿命，需要采用交流波形驱动CCFL。
任何直流成分会使一部分气体聚集在灯管的一端，造成不可逆转的光梯度，使灯管的一端比另一端更亮。
此外，为了最大化其效率(光输出与输入电功率之比)，需要用接近正弦的波形驱动灯管。
因此，CCFL通常需要一个直流-交流逆变器来将直流电源电压变成40kHz至80kHz的交流波形，工作电压通常在500V RMS至1000V RMS。
在LCD个电视中的灯等间隔地分布在整个LCD背板上，以提供最佳的光分布。
重要的是，所有灯要工作在
相同的亮度下。
尽管在CCFL灯管和LCD面板之间安排有散光器，可协助均匀分布背光，不均匀的灯管亮度
至40个。
表1:CCFL驱动架构比较。
作者：Dewight Warren 美信集成产品公司。