OZ9938 Kaltkathoden-Elektrolumineszenzlampen-Controller. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Der OZ9938-Chip von O2Micro ist ein Controller für Kaltkathoden-Elektrolumineszenzlampen (CCFL), auf dessen Basis eine Stromversorgung für die Hintergrundbeleuchtungslampen von LCD-Panels von Fernsehern und Monitoren realisiert werden kann. Eine auf einem solchen Regler basierende Schaltung wandelt eine konstante ungeregelte Spannung in eine hochfrequente Wechselspannung mit quasi-sinusförmiger Form um. Die Architektur des OZ9938-Chips ist in Abb. dargestellt. 1.

Reis. 1. Architektur des OZ9938-Chips

Der Controller erzeugt zwei gegenphasige Steuersignale für einen Wandler auf Basis von MOSFET-Transistoren. Der PWM-Controller sorgt für einen „sanften“ Start der Schaltung, Stabilisierung des Ausgangsstroms und der Ausgangsspannung des Wandlers, Schutz (Strom und Überspannung), hohe Belastbarkeit der Ausgangstreiber und multifunktionale Helligkeitsanpassung der Hintergrundbeleuchtung (sowohl integriert als auch extern). PWM-Signale und ein externes Analogsignal). Optionen für den OZ9938-Chip sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1. Optionen für den OZ9938-Chip

Die wichtigsten elektrischen Parameter des IC sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2. Wichtigste elektrische Parameter des IC OZ9938

Die Pinbelegung des OZ9938-Chips ist in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3. Pinbelegung des OZ9938-Chips

Ein typischer Schaltkreis des betrachteten Controllers ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.

Reis. 2. Schaltplan des CCFL-Wechselrichters (zum Vergrößern anklicken)

An die Ausgänge der U2-Mikroschaltung (Pin 1, 15) sind Transistorbaugruppen U1, U3 (MOS-Transistoren mit n-Kanälen) angeschlossen, die Transistoren in jedem Kanal sind in einer Gegentaktschaltung geschaltet. Die Last der Transistoren sind die Hälften der Primärwicklungen der Impulstransformatoren T1, T2, der Mittelpunkt der Wicklungen ist mit der Wechselrichterstromversorgung VIN verbunden. Die Versorgungsspannung der 5-V-Mikroschaltung (Pin 2) wird vom Stabilisator Q1 ZD1 erzeugt.

Der Wechselrichter wird durch das vom Steuermikrocontroller erzeugte ENA-Signal (Pin 6 CN2) eingeschaltet; ein High-Pegel-Signal (mehr als 2 V) wird an den Freigabeeingang des ENA-Controllers (Pin 10) angelegt.

Die Spannung am Kondensator C13, der mit dem Pin verbunden ist. 12, allmählich zunehmend. Es bestimmt die über die Transformatoren an die CCFL übertragene Leistung und verhindert so Stromstöße in den Lampen (Softstart).

Die Zündzeit der Lampe wird durch den an den Pin angeschlossenen Schaltkreis R16 C17 eingestellt. 3. In diesem Modus ist die Steuer-PWM-Frequenz gegenüber dem Betriebsmodus erhöht und beträgt ca. 68 kHz. Sie wird durch die Werte der Elemente R8, C9 bestimmt. Wenn die Lampen leuchten und Spannung am Pin anliegt. 5 U2 mindestens 0,7 V beträgt, geht die Schaltung in den Betriebsmodus über, in dem die PWM-Frequenz auf ca. 52 kHz reduziert wird. In diesem Modus beträgt die Spannung an den Lampen ca. 450...500 V bei einem Strom von 6...7 mA. Der CCFL-Strom wird durch eine Rückkopplungsschaltung gesteuert, die ein Signal an den Pin erzeugt. 5 Chips (ISEN). Dadurch wird das Tastverhältnis der Ausgangsstufen festgelegt, die als Teil der Baugruppen Gegentaktschaltungen auf MOS-Transistoren steuern.

Wenn eine der CCFLs zerstört wird oder der Kontakt in ihrem Stecker unterbrochen (getrennt) wird, sinkt die Spannung am Pin. 12 U2 wächst schnell. Wenn sein Pegel 2,5 V erreicht, wird der Timer eingeschaltet (Pin 3), dessen Strom den Kondensator C17 lädt, der die Verzögerungszeit für das Ausschalten des Controllers bestimmt (ca. 0,5 s). Bei Erreichen eines Pegels von 3 V schalten die Reglerausgänge ab. Um den Controller wieder einzuschalten, müssen Sie seine Stromversorgung (Pin 2) oder das INA-Signal (Pin 10) initialisieren.

Die in U2 enthaltene Überspannungs- und Stromschutzschaltung überwacht das Signal am Pin. 6. Wenn die Lampen ausgeschaltet sind (Zerstörung, offener Stromkreis), erhöht sich die Ausgangsspannung an der entsprechenden Sekundärwicklung des Transformators, von den Teilern (siehe Abb. 2) wird das Signal an den Pin gesendet. 6. Sobald sein Pegel einen bestimmten Pegel überschreitet (eingestellt durch den Teiler R13 R19 an Pin 7, OVP), schaltet sich der Controller mit der gleichen Verzögerung wie im vorherigen Fall aus.

Um die Helligkeit anzupassen, nutzen Sie den DIM-Eingang (Pin 4). Um den Einstellungsmodus für die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung auszuwählen, verwenden Sie den Stift. 11. Wenn die Spannung mehr als 3 V beträgt, wird der analoge Helligkeitssteuerungsmodus ausgewählt. Die Spannung am DIM-Eingang kann im Bereich von 0,5...1,25 V variieren, der untere Pegel entspricht der minimalen CCFL-Helligkeit und der obere Pegel entspricht der maximalen. Die Helligkeit wird über internes PWM am Pin angepasst. 11 ist eine RC-Schaltung angeschlossen, in diesem Fall R8 C14. Die interne PWM-Frequenz beträgt Hunderte von Hz und wird durch die Formel bestimmt:

F Losc = 3102/RLCT[MOhm]xCLCT[nF] [Hz]

Die maximale Helligkeit entspricht einer Spannung von 1,5 V pro Pin. 4U2, und das Minimum ist 0 %.

Der Modus zum Anpassen der Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung mithilfe eines externen PWM-Signals wird durch einen Spannungspegel von 0,5.1 V pro Pin eingestellt. 11 mit einem Widerstandsteiler. In diesem Fall wird dem DIM-Eingang ein PWM-Einstellsignal zugeführt.

Literatur

1. O2Micro. Datenblatt OZ9938, 2005.

Autor: Nikolay Elagin

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