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场致发光灯(EL)正在照明、标牌、键盘以及玩具中

发表: 2019-10-09

新型场致发光灯驱动器 IMP803 的事理 取操纵 近年来,场致发光灯(EL)正正正在照明、标牌、键盘以及玩具中的操纵日益广泛,目 前大量用做 LCD 背光源。过去的基于变压器的 EL 场致发光灯驱动器有良多缺 点:体积复杂、笨沉、乐音大并对负载的依赖很是大。正正正在频次较低时,这一缺 点显得愈加凸起。本文引见的单电感驱动器 IMP803 具有极低的电磁干扰 (EMI),而且易于节制。1IMP803 的根底工干事理场致发光灯是一种面发光的冷 光源,由夹正正正在两层导体(电极)之间的磷光涂层绝缘体形成。当正正正在两个金属 近年来,场致发光灯(EL)正正正在照明、标牌、键盘以及玩具中的操纵日益广泛,目 前大量用做 LCD 背光源。过去的基于变压器的 EL 场致发光灯驱动器有良多缺 点:体积复杂、笨沉、乐音大并对负载的依赖很是大。正正正在频次较低时,这一缺 点显得愈加凸起。本文引见的单电感驱动器 IMP803 具有极低的电磁干扰 (EMI),而且易于节制。 1 IMP803 的根底工干事理 场致发光灯是一种面发光的寒光源,由夹正正正在两层导体(电极)之间的磷光涂层绝 缘体形成。当正正正在两个金属电极之间的电压极性发生改变时,荧光粉才会发 光,因而所加的电压必需是交换的。而且光的强度和所加电压的幅度和频次基 本上成反比。场致发光灯凡是具有大约 0.3~0.9nF/cm2 的等效负载电容,需要 一个频次为 400~1000Hz、峰-峰幅值为 50~200V 的交换高压电来驱动。 IMP803 是美国 IMP 公司斥地的一种场致发光灯驱动器,图 1 为 IMP803 的引脚 图,表 1 是响应的引脚申明。 IMP803 采用高压 CMOS 工艺,可将高达 30nF 电容量的 EL 灯驱动到高亮度,也 可驱动大于 30nF 的 EL 灯,但亮度较低。可调整输出功率,以节制灯的颜色、 寿命和功耗。加到 EL 灯上的不变输出电压典型 峰-峰值为 180V。电只需少量外围元件:一个电感、一个二极管、两个电容 和三个电阻。 IMP803 工做于 2.0V~6.0V 电源电压范畴,可由一个小功率不变电源供给小的 静态电流。当灯的驱动电压达到峰-峰值 180V 时,一个内部电将开关稳压器 封锁,何等可节流电源并担搁电池寿命。 IMP803 的 EL 驱动器次要由两部门构成:开关升压变换器和 H 桥驱动器。内部 的高频振荡器、N 沟道 MOSFET 取外部的电感 L、二极管 D 和电容 Cs 构成一个开 关型升压变换器。内部的低频振荡器、H 桥用于发生 EL 灯所需的低频交换高 压。其系统布局如图 2 所示。 当 MOS 管 TM 门极有触发脉冲(由内部高频振荡器)发生时,TM 导通,电源通过 L 和 TM 回给电感储能;当触发脉冲竣事后,TM 封锁,电感 L 通过二极管 D 给 电容充电。所以 Cs 上的电压等于电源电压 VDD 取电感电压 VL(等于 L·di/dt) 之和,通过改变门极触发脉冲的占空比就可调整输出电压 VCS。这部门电实 际上就是一个 Boost 变换器。由内部低频振荡器发生的 PWM 触发脉冲用于节制 H 桥的四个开关管,使 T1、T3 和 T2、T4 交替导通,实现 DC-AC 变换,正正正在 EL 灯两侧获得高压低频交换驱动信号。 2 典型操纵 图 3 所示为 IMP803 典型操纵电。 正正正在输入电压为 3~5V 时,可驱动 19.4~38.8cm2 的 EL 背光灯,图中器件均为表 帖型,十分节流印制板空间。若将 Rsw 一端接地或用低电平驱动,整个电被 封锁,电流凡是减小到 1μ A 以下。图中 C 为输入滤波电容,若电源内阻较大,C 值可响应增大。Cs 应 5 倍于 EL 等效电容,且不得小于 0.01μ F,耐压为 100V。 Csw 为可选电容,用于消弭可能呈现的显示明灭。电阻 RCL 用于桥电免 遭峰值电流的影响,它不影响发亮光度。电阻 REL 用于设置驱动电压的频次, 其阻值取振荡频次成反比。电阻 Rsw 决定变换器工做频次,其阻值取频次成反 比,取 750kΩ 时频次约为 70kHz。L 是藐小型 560μ H 表帖电感(曲流电阻小于 14.5Ω ),凡是 L 的电感量较小时能够大概驱动更大面积的 EL 灯。因为工做时通过电 感的峰值电流可达数十毫安,因而要选择饱和电流脚够大的电感以防饱和。二 极管 D 要选用快恢复型,耐压大于 100V。 3 设想的几点寄望事项 乐音 外部电磁干扰(EMI)会发生亲烁致使失控,通过正正正在 Rsw 上模仿一个信 号可避免这种环境的发生,具体如下:a)电感和 EMI 干扰源四周保举用电源地 的金属布线进行封锁隔离;b)结构设想要考虑把 Rsw 和 REL 同高压和脉冲电流 离隔。 电源 若是 2.0V<VL<6.5V,VL 能够大概毗连到 VDD,不然,VL 要把持的电源 (VL 的电压范畴能够大概是 1~15V)。 若是 VCS>80V,应把持 RCL(限流电阻),最小 510Ω 。何等正正正在导通期间对 输出晶体管起到传染打动。

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