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《液晶电视机电路分析与维修教学课件作者谢完成第五章液晶彩电背光源与高压逆变电路分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章液晶彩电背光源与高压逆变电路分析第一节液晶彩电背光源概述第二节逆变电路的基本组成第三节液晶彩电的典型逆变电路分析返回第一节液晶彩电背光源概述所谓背光源(Backlight)是位于液晶屏背后的一种光源,它的发光效果将直接影响液晶显示模块(LCM)。液晶屏本身并不发光,它需要借助背光源来实现屏的发光,液晶屏显示的图像(图形或字符)是它对光线调制的结果。液晶屏要显示色彩丰富的优质图像,要求背光源的光谱范围要宽,接近日光色以便最大限度地展现自然界的各种色彩。目前,液晶彩电一般采用光谱范围较好的冷阴极荧光灯(CCFL)作为背光光源。除此之外,一些新型的背光源(如
2、白光LED背光源、EL背光源)的发展也十分迅速,特别是LED背光源,在一些新型液晶彩电中已开始应用,并有取代CCFL之势,下面分别对CCFL、LED和EL背光源的结构、特点及最新技术进行介绍。下一页返回第一节液晶彩电背光源概述一、CCFL背光源1.CCFL的结构CCFL是ColdCathodeFluorescentLamps的简称,中文译为冷阴极荧光灯。它是一种气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,它通过连接插头与液晶屏相连,如图5-1所示。上一页下一页返回第一节液晶彩电背光源概述CCFL是一个密闭的气体放电管,其结构如图5-2所示。在管的两端是冷阴极,
3、采用镍、钽和锆等金属做成,是无需加热即可发射电子的电极,灯管内主要是惰性气体———氩气,另外充入少量的氖气和氪气作为放电的触媒,再有就是少量的汞气。灯管在两端被加一定高压的时候,灯管中的汞原子在高压的作用下会释放出紫外光,这种紫外光的波长大约是253.7nm。与此同时,有一部分电能被转化为热能白白消耗了,大约只有60%的电能会转化成紫外光。灯管的内壁上涂有一层薄薄的白色荧光粉(假定这个灯管是白色的灯管),这层荧光粉在吸收到灯管内的紫外光线后会发出可见光,此时灯管就亮起来了。这个点亮的过程很短。日光灯被点亮之后,由于内部气体性质发生了变化,此时只需要一个比启动
4、电压低很多的小电压就可以维持灯管继续被点亮,而且亮度不会发生变化。上一页下一页返回第一节液晶彩电背光源概述CCFL是一个非线性负载,灯管的供电必须是交流正弦波,频率为40~80kHz,触发电压(启动电压)在1500~1800V,维持电压(工作电压)约是触发电压的1/3(由灯管的长度和直径决定)。CCFL在开始启动,电压还没有达到触发值(1500~1800V)时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到触发值,灯管内部发生电离放电产生电流,此时电流增加,灯管两端的电压下降呈负阻特性。所以,CCFL触发点亮后,在电路上必须有限流装置,把灯管工作电流限制在一个额定值上,否
5、则会因为电流过大而烧毁灯管,或者因电流过小而难以维持点亮状态。上一页下一页返回第一节液晶彩电背光源概述2.CCFL的特性目前,液晶彩电大多采用CCFL作为背光照明的发光部件,CCFL需要在高压、交流电源的驱动下工作,因此通常需要将直流、低压电源逆变为高压、交流电源。为了降低CCFL的功耗,有必要提高逆变电路的转换效率,尽可能地使逆变电路的电气参数与采用的CCFL的电气特性匹配。(1)CCFL的电气特性CCFL内部在低压下充满一种混合气体,灯管的内表面涂荧光元素,在灯管被点亮之前,会呈现出一个很高的阻抗,需加一个1500V(RMS,均方根值)以上的正弦波交流电
6、压,其峰峰值可达3000~5000V。而当荧光灯管被点亮后,气体会全部电离,灯管内的阻抗会降低至80k赘左右,此时灯管的工作电压会降低到600V(RMS)左右。CCFL的工作频率一般会设置在40~80kHz,因为此时的发光效率会比其他频率下的发光效率高出15%左右。上一页下一页返回第一节液晶彩电背光源概述CCFL的电流-电压关系可用图5-3描述,曲线分启动阶段和工作阶段,图中用垂直虚线分开。虚线左边为启动阶段,在灯管启动初期,电流极其微弱,随着灯管两端电极之间电压的增大,灯管内的汞离子加速增加并定向运动(由于是交流激励而往复运动),灯管的电流逐步增大,当电压
7、升至一定量时,灯管启动。在启动阶段,灯管的电流受电压的制约,电压越大,电流越小,并且图中曲线部分表示的是一个动态过程。灯管启动之后,灯管呈现电阻特性,并且只有负的稳压特性,即管子电流越大,管子两端的电压越小。灯管工作之后,灯管两端的电压受制于电流值,在此阶段灯管的电流值实际上决定了灯管的发光亮度,如图5-4所示。上一页下一页返回第一节液晶彩电背光源概述(2)CCFL的温度特性在低温情况下,CCFL灯管内的汞挥发得较慢,汞蒸气的气压不高,管内的汞离子数量十分有限,这影响灯的启动和发光,因此,CCFL的启动电压和发光亮度与灯管的温度有关。改善CCFL低温特性的可
8、行性办法有两种:外部加热的预热方法和在低温启动时采用
