Regolatore per lampada elettroluminescente a catodo freddo OZ9938. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il chip OZ9938 di O2Micro è un controller per lampade elettroluminescenti a catodo freddo (CCFL), sulla base del quale è possibile implementare un alimentatore per la retroilluminazione di TV e monitor LCD. Un circuito basato su un tale controller converte una tensione costante non regolata in una tensione quasi sinusoidale alternata ad alta frequenza. L'architettura del chip OZ9938 è mostrata in fig. 1.

Riso. 1. Architettura del chip OZ9938

Il controller genera due segnali di controllo antifase per il convertitore basati su transistor MOSFET. Il controller PWM fornisce un avvio "morbido" del circuito, stabilizzazione della corrente e della tensione di uscita del convertitore, protezione (corrente e sovratensione), elevata capacità di carico dei driver di uscita e controllo multifunzionale della luminosità della retroilluminazione (sia integrato che segnali PWM esterni e da un segnale analogico esterno). Le opzioni per il chip OZ9938 sono mostrate nella Tabella 1.

Tabella 1. Opzioni per il chip OZ9938

I principali parametri elettrici dell'IC sono riportati nella Tabella 2.

Tabella 2. Principali parametri elettrici di IC OZ9938

L'assegnazione dei pin del chip OZ9938 è mostrata nella Tabella 3.

Tabella 3. Assegnazione dei pin del chip OZ9938

Un tipico circuito di commutazione del controllore considerato è mostrato in fig. 2.

Riso. 2. Schema schematico dell'inverter di potenza CCFL (fare clic per ingrandire)

I gruppi di transistor U2, U1 (transistor MOS con n canali) sono collegati alle uscite del microcircuito U15 (pin 1, 3), i transistor in ciascun canale sono collegati in un circuito push-pull. I transistor sono caricati dalla metà degli avvolgimenti primari dei trasformatori di impulsi T1, T2, il punto medio degli avvolgimenti è collegato all'alimentazione dell'inverter VIN. La tensione di alimentazione del microcircuito è di 5 V (pin 2) è formata dallo stabilizzatore Q1 ZD1.

L'inverter viene acceso dal segnale ENA (pin 6 CN2) generato dal microcontrollore di controllo, un segnale di livello alto (più di 2 V) viene applicato all'ingresso di abilitazione del controller ENA (pin 10).

La tensione attraverso il condensatore C13 collegato al pin. 12, in graduale aumento. Determina la potenza trasmessa attraverso i trasformatori nel CCFL e quindi previene le correnti di spunto nelle lampade (soft start).

Il tempo di accensione delle lampade è impostato dal circuito R16 C17 collegato al pin. 3. In questa modalità, la frequenza PWM di controllo è aumentata rispetto alla modalità operativa ed è di circa 68 kHz. È determinato dai valori degli elementi R8, C9. Quando le lampade sono accese e la tensione sul pin. 5 U2 è almeno 0,7 V, il circuito entra nella modalità operativa, in cui la frequenza PWM viene ridotta a circa 52 kHz. In questa modalità, la tensione sulle lampade è di circa 450 ... 500 V con una corrente di 6 ... 7 mA. La corrente CCFL è controllata da un circuito di retroazione, che genera un segnale sul pin. 5 gettoni (ISEN). Questo imposta il ciclo di lavoro degli stadi di uscita che controllano i circuiti push-pull sui transistor MOS nei gruppi.

Se uno dei CCFL viene distrutto o il contatto nel suo connettore è rotto (disconnesso), la tensione al pin. 12 U2 sta crescendo rapidamente. Quando il suo livello raggiunge 2,5 V, viene attivato il timer (pin 3), la cui corrente carica il condensatore C17, che determina il tempo di ritardo per lo spegnimento del controller (circa 0,5 s). Quando raggiunge un livello di 3 V, le uscite del controller si spengono. Per riaccendere il controller, è necessario inizializzare la sua alimentazione (pin 2) o il segnale INA (pin 10).

Il circuito di protezione da sovratensione e corrente come parte di U2 monitora il segnale al pin. 6. Quando le lampade sono spente (distrutte, circuito aperto), la tensione di uscita sull'avvolgimento secondario corrispondente del trasformatore aumenta, dai divisori (vedi Fig. 2), il segnale viene applicato al pin. 6. Non appena il suo livello supera un certo valore (impostato dal divisore R13 R19 sul pin 7, OVP), con lo stesso ritardo del caso precedente, il controller si spegne.

Per regolare la luminosità, viene utilizzato l'ingresso DIM (pin 4). Per selezionare la modalità di regolazione della luminosità della retroilluminazione, viene utilizzato il pin. 11. Se la tensione su di esso è superiore a 3 V, viene selezionata la modalità di attenuazione analogica. La tensione all'ingresso DIM può variare nell'intervallo 0,5 ... 1,25 V, il livello inferiore corrisponde alla luminosità minima di CCFL e quello superiore corrisponde al massimo. La luminosità è regolata dal PWM interno, se al pin. 11 circuito RC collegato, in questo caso - R8 C14. La frequenza PWM interna è di centinaia di Hz ed è determinata dalla formula:

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

La luminosità massima corrisponde a una tensione di 1,5 V per pin. 4U2 e il minimo è 0%.

La modalità per regolare la luminosità della retroilluminazione con un segnale PWM esterno è impostata da un livello di tensione di 0,5.1 V per pin. 11 utilizzando un divisore resistivo. In questo caso, il segnale di controllo PWM viene applicato all'ingresso DIM.

Letteratura

1. O2Micro. Scheda tecnica OZ9938, 2005.

Autore: Nikolay Elagin

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