Controlador de lámpara electroluminiscente de cátodo frío OZ9938. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El chip OZ9938 de O2Micro es un controlador de lámpara electroluminiscente de cátodo frío (CCFL), en base al cual es posible implementar una fuente de alimentación para la retroiluminación de televisores y monitores LCD. Un circuito basado en un controlador de este tipo convierte un voltaje constante no regulado en un voltaje cuasi-sinusoidal alterno de alta frecuencia. La arquitectura del chip OZ9938 se muestra en la fig. 1.

Arroz. 1. Arquitectura del chip OZ9938

El controlador genera dos señales de control antifase para el convertidor basadas en transistores MOSFET. El controlador PWM proporciona un arranque "suave" del circuito, estabilización de la corriente y tensión de salida del convertidor, protección (corriente y sobretensión), alta capacidad de carga de los controladores de salida y control de brillo de retroiluminación multifuncional (tanto por señales PWM externas y por una señal analógica externa). Las opciones para el chip OZ9938 se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Opciones para el chip OZ9938

Los principales parámetros eléctricos del IC se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Principales parámetros eléctricos de IC OZ9938

La asignación de pines del chip OZ9938 se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3. Asignación de pines del chip OZ9938

Un circuito de conmutación típico del controlador considerado se muestra en la fig. 2.

Arroz. 2. Diagrama esquemático del inversor de corriente CCFL (haga clic para ampliar)

Los conjuntos de transistores U2, U1 (transistores MOS con canales n) están conectados a las salidas del microcircuito U15 (pin 1, 3), los transistores en cada canal están conectados en un circuito push-pull. Los transistores están cargados por la mitad de los devanados primarios de los transformadores de pulso T1, T2, el punto medio de los devanados está conectado a la fuente de alimentación del inversor VIN. La tensión de alimentación del microcircuito es de 5 V (pin 2) está formada por el estabilizador Q1 ZD1.

El inversor se enciende mediante la señal ENA (pin 6 CN2) generada por el microcontrolador de control, se aplica una señal de alto nivel (más de 2 V) a la entrada de habilitación del controlador ENA (pin 10).

El voltaje a través del capacitor C13 conectado al pin. 12, aumentando gradualmente. Determina la potencia transmitida a través de los transformadores en el CCFL y así evita corrientes de irrupción en las lámparas (arranque suave).

El tiempo de encendido de las lámparas lo establece el circuito R16 C17 conectado al pin. 3. En este modo, la frecuencia PWM de control aumenta en relación con el modo operativo y es de aproximadamente 68 kHz. Está determinado por los valores de los elementos R8, C9. Cuando las lámparas están encendidas y el voltaje en el pin. 5 U2 es de al menos 0,7 V, el circuito entra en el modo de funcionamiento, en el que la frecuencia PWM se reduce a aproximadamente 52 kHz. En este modo, el voltaje en las lámparas es de aproximadamente 450 ... 500 V a una corriente de 6 ... 7 mA. La corriente CCFL está controlada por un circuito de retroalimentación, que genera una señal en el pin. 5 fichas (ISEN). Esto establece el ciclo de trabajo de las etapas de salida que controlan los circuitos push-pull en los transistores MOS en los ensamblajes.

Si uno de los CCFL se destruye o el contacto en su conector se rompe (desconecta), el voltaje en el pin. 12 U2 está creciendo rápidamente. Cuando su nivel alcanza los 2,5 V, se enciende el temporizador (pin 3), cuya corriente carga el capacitor C17, que determina el tiempo de demora para apagar el controlador (aproximadamente 0,5 s). Cuando alcanza un nivel de 3 V, las salidas del controlador se apagan. Para volver a encender el controlador, es necesario inicializar su fuente de alimentación (pin 2) o la señal INA (pin 10).

El circuito de protección contra sobrevoltaje y protección contra corriente como parte de U2 monitorea la señal al pin. 6. Cuando las lámparas se apagan (destruidas, circuito abierto), aumenta el voltaje de salida en el devanado secundario correspondiente del transformador, desde los divisores (ver Fig. 2), la señal se aplica al pin. 6. Tan pronto como su nivel exceda un cierto (establecido por el divisor R13 R19 en el pin 7, OVP), con el mismo retraso que en el caso anterior, el controlador se apaga.

Para ajustar el brillo, se utiliza la entrada DIM (pin 4). Para seleccionar el modo de ajuste del brillo de la retroiluminación, se utiliza un pin. 11. Si el voltaje en él es superior a 3 V, se selecciona el modo de atenuación analógica. El voltaje en la entrada DIM puede variar en el rango de 0,5 ... 1,25 V, el nivel inferior corresponde al brillo mínimo de CCFL y el superior corresponde al máximo. El brillo está regulado por el PWM interno, si al pin. 11 circuito RC conectado, en este caso - R8 C14. La frecuencia PWM interna es de cientos de Hz y está determinada por la fórmula:

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

El brillo máximo corresponde a un voltaje de 1,5 V por pin. 4U2, y el mínimo es 0%.

El modo para ajustar el brillo de la luz de fondo con una señal PWM externa se establece mediante un nivel de voltaje de 0,5.1 V por pin. 11 usando un divisor de resistencia. En este caso, la señal de control PWM se aplica a la entrada DIM.

Literatura

1. O2 Micro. Hoja de datos OZ9938, 2005.

Autor: Nikolái Elagin

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