SERWIS ELEKTRONIKI

+5V to +20V
+
+
+
+5V to +20V
VCC
UVLO
3.0V
REF
R1
50k
VREF
ENABLE
(High=Enable)
C1 COMP
0.33µF
INV
SS
C2
1µF
C1
C3
1.5V
I1
20µA
E/A1
+
Open
Lamp
Detect
+
PWM
VREF
R2
10k
0.001µF
ZD
EA2+
Sense
Out
Sync
0.5V +
C3 OSCILLATOR PWM
EA2-
E/A2
Q7
0.1V C1
I2
200µA
OLD
C2
0.3V
Zero Detect
CLK
0.2V
R4
40k
R3
8k
C4
0.18µF
EA2-COMP
I-SENSE
Sprzê¿enie zwrotne "LCD"
Current Limit
0.5V
+ C9
4.1 Charakterystyka ogólna
Zasilacz ten pracuje tak¿e jako uk³ad rezonansowy; jest to
uk³ad rezonansowy ZVS (Zero Voltage Switching); steruje stopniem
koñcowym w konfiguracji push-pull; umo¿liwia prost¹ aplikacjê
przetwornicy z pr¹dowym sprzê¿eniem zwrotnym ; mo¿liwa
jest konfiguracja z lamp¹ pracuj¹c¹ wzglêdem potencja³u
masy, jak i „p³ywaj¹c¹” (floating) ; posiada wejœcie w³¹cz-wy-
³¹cz, w stanie Disable uk³ad pobiera jedynie ok. 1µA pr¹du; pracuje
w szerokim zakresie napiêæ zasilania 4.5V÷24V. Zakres ten
pokrywa wszystkie zasilania akumulatorowe, jest bowiem predysponowany
dla urz¹dzeñ przenoœnych i/lub pracuj¹cych w
oparciu o zasilanie akumulatora samochodowego. Uk³ad zawiera
szereg obwodów zabezpieczeñ, w tym zabezpieczenie przed
roz³¹czeniem lampy CCFL. Uk³ad UC3872 zawiera nie tylko
sterownik przetwornicy push-pull, lecz tak¿e zasilacz konfiguracji
buck kontroluj¹cy moc przetwornicy g³ównej, a wiêc jasnoœæ
œwiecenia lampy ; proces ten realizowany jest w oparciu o pêtlê
ujemnego sprzê¿enia zwrotnego obejmuj¹cego obie przetwornice.
UC3871 zawiera ponadto sterownik trzeciej przetwornicy,
uk³adu konfiguracji flyback wykorzystanego dla generacji napiêcia
kontrastu. Bardzo cenn¹ cech¹ jest, i¿ sterowniki wszystkich
przetwornic dosynchronizowuj¹ siê do czêstotliwoœci w³asnej
zewnêtrznego obwodu rezonansowego stanowi¹cego trzon
przetwornicy rezonansowej.
Uk³ad scalony UC3871 (UC3872) jest specjalizowanym uk³adem
firmy Texas Instruments, zaprojektowanym dla sterowania
zasilaczem fluorescencyjnych lamp z zimn¹ katod¹, lamp neonowych
oraz innych wy³adowczych lamp gazowych (US UC1872
i 2872 s¹ kompatybilne z UC3872 i mog¹ pracowaæ w warunkach
szerszego zakresu temperatury, UC2872 : -40÷+85°C,
UC1872 :-55÷ +125°C). Jako ¿e, konstrukcja uk³adu przewiduje
pracê stopnia mocy w trybie rezonansowym, lampa zasilana jest
napiêciem (œciœlej – pr¹dem) sinusoidalnym, a praca taka skutkuje
Zasilacze lamp CCFL w uk³adach podœwietlania ekranów LCD
Sprzê¿enie zwrotne "CCFL"
B12
B1
P2
T
TOGGLE
B2
B3
R
S
P4
UC3871
P1
R
S
B11
B4
PUSH PULL
OUTPUTS
N-CHANNEL
B5 Q3
B6
BUCK DRIVE
P-CHANNEL
B10
FLYBACK DRIVE
P-CHANNEL
Q1
Q2
Q4
Q5
Q6
Q8
Q9
VC
Out A
Out B
Out C
Out D
P-FET Q3
IRFD9020
Rys. 4.2. Struktura wewnêtrzan uk³adu UC3871/3872
Sygna³
"ZERO DETECT"
QBUCK
VIN
DRIVER
BUCK
Pr¹dowe
sprzê¿enie zwrotne
DRIVER
PUSH-
-PULL
DRIVER
FLYBACK
Napiêciowe
sprzê¿enie zwrotne
Q1
Q2
VIN
LFLYB
SERWIS ELEKTRONIKI 3/2007 9
20
D1
1N5819
20
IRFD020
Q1
IRFD020
20 Q2
L2
GND 300µH
R7
0.5
LBUCK
CP
QFLYBACK
L1
300µF
C7
0.1µF
VCC
P-FET
Q4
IRFD9020
D3 1N5819
"current fed"
Ir
CFLYB
C9
20µF
2× N-FET
C8
0.047µF
C6
27pF
1:150
T1
(Lprimary=101µH)
R8
1k
R9
1k
VBUCK
IBUCK
NP:NS
Cb
ILAMP
-VOUT
CCFL
D2
1N914
+12V to +24V
Regulacja
jasnosci
R6
10k
R5
600
Regulacja
LCD
kontrastu
SUPPLY
maksymaln¹ sprawnoœci¹ rozumian¹ jako stosunek natê¿enia
œwiat³a do dostarczonej energii elektrycznej. Dla zasilacza lampy
praca taka oznacza minimalne straty w kluczuj¹cych tranzystorach
stopnia mocy przyczyniaj¹c siê do du¿ej sprawnoœci elektrycznej
przetwornicy, generuj¹c równoczeœnie minimum zak³óceñ
elektromagnetycznych EMI.
4.2 Opis funkcjonalny przetwornicy ze sterownikiem
UC3871/3872
Na rysunku 4.3 pokazano w maksymalnym uproszczeniu stopnie
mocy trzech przetwornic „obs³ugiwanych” przez kontroler
UC3871.
PWM BUCK REGULATOR
ZVS PUSH-PULL
RESONANT CONVERTER
Regulacja
jasnoœci
lampy
PWM FLYBACK REGULATOR
Rys. 4.3. Stopnie wyjœciowe trzech zasilaczy
}
Ciąg dalszy w następnym numerze