Controlador de lâmpada eletroluminescente de cátodo frio OZ9938. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O chip OZ9938 da O2Micro é um controlador de lâmpada eletroluminescente de cátodo frio (CCFL), com base no qual é possível implementar uma fonte de alimentação para retroiluminação de TVs e monitores LCD. Um circuito baseado em tal controlador converte uma tensão constante não regulada em uma tensão quase senoidal alternada de alta frequência. A arquitetura do chip OZ9938 é mostrada na fig. 1.

Arroz. 1. Arquitetura do chip OZ9938

O controlador gera dois sinais de controle antifase para o conversor baseado em transistores MOSFET. O controlador PWM fornece uma partida "suave" do circuito, estabilização da corrente e tensão de saída do conversor, proteção (corrente e sobretensão), alta capacidade de carga dos drivers de saída e controle de brilho de luz de fundo multifuncional (tanto por built-in ou sinais PWM externos e por um sinal analógico externo). As opções para o chip OZ9938 são mostradas na Tabela 1.

Tabela 1. Opções para o chip OZ9938

Os principais parâmetros elétricos do CI são mostrados na Tabela 2.

Tabela 2. Principais parâmetros elétricos do IC OZ9938

A atribuição de pinos do chip OZ9938 é mostrada na Tabela 3.

Tabela 3. Atribuição de pinos do chip OZ9938

Um circuito de comutação típico do controlador considerado é mostrado na fig. 2.

Arroz. 2. Diagrama esquemático do inversor de potência CCFL (clique para ampliar)

Os conjuntos de transistores U2, U1 (transistores MOS com canais n) são conectados às saídas do microcircuito U15 (pino 1, 3), os transistores em cada canal são conectados em um circuito push-pull. Os transistores são carregados pela metade dos enrolamentos primários dos transformadores de pulso T1, T2, o ponto médio dos enrolamentos é conectado à fonte de alimentação do inversor VIN. A tensão de alimentação do microcircuito é de 5 V (pino 2) é formada pelo estabilizador Q1 ZD1.

O inversor é ligado pelo sinal ENA (pino 6 CN2) gerado pelo microcontrolador de controle, um sinal de alto nível (mais de 2 V) é aplicado à entrada de habilitação do controlador ENA (pino 10).

A tensão no capacitor C13 conectado ao pino. 12, aumentando gradualmente. Ele determina a potência transmitida através dos transformadores no CCFL e assim evita picos de corrente nas lâmpadas (soft start).

O tempo de ignição das lâmpadas é definido pelo circuito R16 C17 conectado ao pino. 3. Neste modo, a frequência PWM de controle é aumentada em relação ao modo de operação e é de aproximadamente 68 kHz. É determinado pelos valores dos elementos R8, C9. Quando as lâmpadas estão acesas e a tensão no pino. 5 U2 é de pelo menos 0,7 V, o circuito entra no modo de operação, no qual a frequência PWM é reduzida para aproximadamente 52 kHz. Neste modo, a tensão nas lâmpadas é de aproximadamente 450 ... 500 V a uma corrente de 6 ... 7 mA. A corrente CCFL é controlada por um circuito de realimentação, que gera um sinal no pino. 5 fichas (ISEN). Isso define o ciclo de trabalho dos estágios de saída que controlam os circuitos push-pull nos transistores MOS nos conjuntos.

Se um dos CCFLs for destruído ou o contato em seu conector for rompido (desconectado), a tensão no pino. 12 O U2 está crescendo rapidamente. Quando seu nível atinge 2,5 V, o temporizador (pino 3) é acionado, cuja corrente carrega o capacitor C17, que determina o tempo de atraso para desligar o controlador (aproximadamente 0,5 s). Ao atingir o nível de 3 V, as saídas do controlador são desligadas. Para ligar novamente o controlador, é necessário inicializar sua fonte de alimentação (pino 2) ou o sinal INA (pino 10).

O circuito de proteção contra sobretensão e proteção de corrente como parte do U2 monitora o sinal para o pino. 6. Quando as lâmpadas são desligadas (destruídas, circuito aberto), a tensão de saída no enrolamento secundário correspondente do transformador aumenta, dos divisores (veja a Fig. 2), o sinal é aplicado ao pino. 6. Assim que seu nível ultrapassar um determinado (definido pelo divisor R13 R19 no pino 7, OVP), com o mesmo atraso do caso anterior, o controlador desliga.

Para ajustar o brilho, a entrada DIM é usada (pino 4). Para selecionar o modo de ajuste do brilho da luz de fundo, o pino é usado. 11. Se a tensão for superior a 3 V, o modo de escurecimento analógico será selecionado. A tensão na entrada DIM pode variar na faixa de 0,5 ... 1,25 V, o nível inferior corresponde ao brilho mínimo do CCFL e o superior corresponde ao máximo. O brilho é regulado pelo PWM interno, se ao pino. 11 circuito RC conectado, neste caso - R8 C14. A frequência PWM interna é de centenas de Hz e é determinada pela fórmula:

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

O brilho máximo corresponde a uma tensão de 1,5 V por pino. 4U2, e o mínimo é 0%.

O modo de ajuste do brilho da luz de fundo com um sinal PWM externo é definido por um nível de tensão de 0,5.1 V por pino. 11 usando um divisor de resistor. Neste caso, o sinal de controle PWM é aplicado à entrada DIM.

Literatura

1. O2Micro. Folha de dados OZ9938, 2005.

Autor: Nikolay Elagin

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