Подсветка в ЖК панелях ноутбуков (CCFL).
В жидкокристаллических
(ЖК) панелях большого числа используемых ноутбуков традиционным вариантом
является подсветка электролюминесцентными лампами холодного свечения или
лампами с холодным катодом (CCFL, англ. Cold Cathode Fluorescent Lamp). В
большинстве таких ноутбуков используется одна лампа, установленная снизу, либо
лампа в форме буквы "Г". "Пуск" лампы, а также ее питание в
рабочем режиме обеспечивает DC/AC-конвертор (инвертор).
Инвертор
осуществляет запуск CCFL-лампы напряжением до 1000 В, а ее стабильное свечение
в течение длительного времени обеспечивается рабочим напряжением от 500 до 800
В (в зависимости от размера экрана). Для подключения ламп к инверторам
используется емкостная схема. В лампах создаются условия для управляемого
тлеющего разряда. Так как рабочая точка находится на пологой части кривой, это
позволяет добиться стабильного свечения ламп на протяжении длительного времени,
а также позволяет эффективно управлять яркостью.
Любой
инвертор выполняет следующие стандартные функции:
-
преобразует постоянное напряжение 5-20 В в высоковольтное переменное напряжение;
-
регулирует и стабилизирует ток CCFL-лампы;
-
обеспечивает регулировку яркости;
-
согласует выходной каскад инвертора с входным сопротивлением CCFL-лампы при
запуске и в рабочем режиме;
-
обеспечивает защиту схемы от короткого замыкания в нагрузке и токовой
перегрузки.
Типовая
блок-схема инвертора питания CCFL-ламп в ноутбуках показана на рис. 1.
Рис. 1. Типичная структурная схема инвертора питания CCFL-ламп в ноутбуках.
Инвертор
запитывается от источника питания ноутбука постоянным напряжением 5-20 В. При
поступлении сигнала включения инвертора на ШИМ-контроллер, сформированные им
импульсы управляют силовым ключом, коммутирующим ток в первичной обмотки
импульсного трансформатора. Во вторичной обмотке трансформатора формируется
высоковольтное синусоидальное напряжение, которое обеспечивает"старт"
лампы, После "старта" лампы ее напряжение питания понижается до
нормального рабочего уровня (примерно 500 В). С помощью цепи обратной
обеспечивается стабильность питания лампы. Стабильность работы ШИМ-контроллера,
защиту от токовой перегрузки, короткого замыкания, перенапряжения обеспечивает
цепь контроля.
Конструктивно
инвертор обычно представляет собой небольшую печатную плату и подключается к
главной плате ноутбука и CCFL-лампе с помощью гибких кабелей. Различные
производители ноутбуков используют свои варианты и модификации инверторов, но,
как правило, сигналы, поступающие на контакты интерфейсного разъема инверторов,
имеют следующие стандартные обозначения:
- ENA
(включение),
- VIN
(питание),
- BRTADJ
(регулировка яркости).