05.04.2013 Views

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Zasilacze lamp CCFL w uk³adach podœwietlania ekranów LCD<br />

fedback-u z ich odpowiedni¹ charakterystyk¹ (g³ównie czêstotliwoœciow¹)<br />

jest „kluczem do sukcesu”. Na „tej bazie” wykonano<br />

„realny” uk³ad inwertera który opiszemy w kolejnym<br />

podpunkcie bie¿¹cego artyku³u. Praca pêtli stabilizacji, aczkolwiek<br />

„bardzo chwalebna” nie jest bezproblemowa.<br />

Problemy zwi¹zane z jej „ujarzmieniem” zebrano w<br />

punkcie 7.4.<br />

7.3. Opis dzia³ania przyk³adowego zasilacza<br />

Pe³ny schemat przetwornicy CCFL z wykorzystaniem transformatora<br />

piezoelektrycznego pokazano na rysunku 7.2.<br />

Zachowano w niej wszystkie „dobrodziejstwa” wynik³e z<br />

ewolucji nakreœlonej w poprzednim punkcie. Generator wykonano<br />

na bramkach inwerterów CMOC. Nie pracuj¹ one tu<br />

jako elementy cyfrowe, lecz w pe³ni analogowe (wzmacniacze<br />

odwracaj¹ce). Dla pracy generatora jest zatem istotna pe³na<br />

charakterystyka wejœcia i wyjœcia bramki. Niezale¿nie od tego,<br />

to oscylator RC, jako ¿e czêstotliwoœæ oscylacji wyznacza tu<br />

sta³a czasowa elementów RC. Najistotniejszy wp³yw wnosz¹<br />

R2-C5. To po tej sta³ej czasowej (dok³adniej, po odcinku krzywej<br />

wyk³adniczej wyznaczonej sta³¹ czasow¹) uk³ad wci¹¿<br />

„goni” napiêcie odpowiadaj¹ce stanowi 0 i 1 logicznej. Uk³ad<br />

oscyluje (wci¹¿ goni nowy stan) z uwagi na nieparzyst¹ iloœæ<br />

negacji w pêtli, to U1A, U1B i U1C-D. Bramka U1E-F jest<br />

poza pêtl¹ i zapewnia sterowanie Q1-Q2 w przeciwfazie. Bramki<br />

³¹czone równolegle maj¹ za zadanie jedynie zwiêkszyæ wydajnoœæ<br />

pr¹dow¹ w celu szybkiego prze³adowania pojemnoœci<br />

wejœæ (bramek) tranzystorów polowych Q1 i Q2. Synchronizacja<br />

oscylatora odbywa siê za poœrednictwem obwodu z tranzystorem<br />

Q4. To on jest g³ównym elementem pêtli œledz¹cej<br />

BIAS<br />

SUPPLY<br />

C10<br />

0.1µF<br />

VIN<br />

7÷25V<br />

R8 Q3<br />

10k 2N3904<br />

D8<br />

1N5242<br />

12V<br />

BIAS<br />

+<br />

Synchronizacja przetwornicy<br />

STEP-DOWN<br />

C6<br />

15µF<br />

VIN<br />

U1A<br />

SYNC BOOST<br />

LT1375<br />

GND VC<br />

C2<br />

0.1µF<br />

C7<br />

4.7µF<br />

C2<br />

0.02µF<br />

Rys.7.2. Praktyczny uk³ad zasilacza lampy CCFL z transformatorem piezoelektrycznym.<br />

12 <strong>SERWIS</strong> <strong>ELEKTRONIKI</strong> 5/2007<br />

R4<br />

8.2k<br />

VSW<br />

FB<br />

Oscylator<br />

RC<br />

U1B<br />

D1<br />

"Poprawiona<br />

charakterystyka<br />

pêtli<br />

C5<br />

0.001µF<br />

D2<br />

R2<br />

10k<br />

5V<br />

+<br />

C8<br />

0.1µF<br />

D3<br />

1N5819<br />

C3<br />

47pF<br />

U1C<br />

2.2µF<br />

czêstotliwoœæ rezonansu (mechanicznego) transformatora PZT.<br />

Sterowanie bazy Q4 jest quasi pr¹dowe z uwagi na znaczn¹<br />

wartoœæ napiêcia na wyprowadzeniu FB trafa oraz du¿¹ wartoœæ<br />

rezystancji R5+R7. Synchronizacja oscylatora jest zaœ<br />

dokonywana pr¹dem „wstrzykiwanym” z obwodu kolektora<br />

Q4 do kondensatora C5. T¹ drog¹ modyfikowany jest proces<br />

„chodzenia” po sta³ej czasowej, odpowiedzialny za oscylacje<br />

„w³asne”. Pêtla kontroluj¹ca moc dostarczan¹ do obci¹¿enialampy<br />

obejmuje przetwornicê wykonan¹ na bazie elementu<br />

LT1375. To uk³ad kluczuj¹cy, lecz rzecz ciekawa.<br />

Nie widzimy w jego obwodzie ¿adnej indukcyjnoœci. Nie<br />

pracuje on tak¿e na zasadzie pompy ³adunku. Jak on zatem<br />

dzia³a? Stopieñ push-pull stanowi¹cy driver transformatora piezoceramicznego<br />

zasilany jest wprost napiêciem kluczowanym,<br />

miêdzy zerem i wartoœci¹ V IN. Tu, mo¿na sobie pozwoliæ na<br />

tak „niecodzienne” zasilanie dziêki b. du¿ej dobroci (rezonansowej)<br />

samego PZT. Wszelkie inne czêstotliwoœci zostan¹ skutecznie<br />

odfiltrowane przez w¹skopasmowy charakter pêtli zawieraj¹cej<br />

trafo PZT. Pêtla ujemnego feedback-u pracuje w<br />

oparciu o pomiar pr¹du lampy. Mierzony jest pr¹d wyprostowany<br />

jednopo³ówkowo. Elementem regulacyjnym jest potencjometr,<br />

aczkolwiek modyfikacja uk³adu pozwalaj¹ca na regulacjê<br />

sygna³em z mikrokontrolera jest mo¿liwa i prosta. Pokazany<br />

sposób przetwarzania wartoœci RMS na DC jest najprostszym<br />

z mo¿liwych i obarczony b³êdem w przypadku gdy<br />

przebieg ulega odkszta³ceniu od sinusoidy. Zjawisko to stwarza<br />

problem gdy uk³ad inwertera jest adaptowany do kilku ekranów<br />

LCD o ró¿nym stopniu (zawartoœci) pojemnoœci paso¿ytniczych.<br />

W przypadku inwertera wykonanego na bazie transformatora<br />

magnetycznego konieczne jest „dostrajanie” wspó³-<br />

R1<br />

10k<br />

680R<br />

R9<br />

5k<br />

Regulacja<br />

jasnoœci<br />

L2<br />

47µH<br />

Q1 Q2<br />

1 2<br />

U1D<br />

D4<br />

L1<br />

47µH<br />

U1E<br />

Synchronizacja oscylatora<br />

Pêtla<br />

"AMPLITUDE CONTROL LOOP"<br />

U1F<br />

PZT<br />

FB<br />

R7<br />

750k<br />

R5<br />

750k<br />

D6<br />

Pêtla<br />

"RESONANCE CONTROL LOOP"<br />

LAMP<br />

12V<br />

BIAS<br />

R6<br />

10k<br />

Q4<br />

2N3904<br />

R3<br />

10k

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!