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目前TFT-LCD用背光源中,由于冷阴极荧光灯具有工艺成熟、价格便宜等优点,成为背光源市场的主流。
针对冷阴极荧光灯管的高压启动、电流稳定、谐振电路、数字调光、异常保护等问题,以及相应的电路设计方法,本论文设计了一款用于TFT-LCD背光源冷阴极荧光灯的控制芯片。芯片基于数字脉宽调制技术,可以根据驱动冷阴极荧光灯管的数目、灯管自身特性及应用环境等因素,通过数字调光来实现冷阴极荧光灯亮度0-100%的调节。
论文研究的主要创新点包括:
1.芯片集成了两个独立的脉宽调制子系统,每个子系统都独立于另一个子系统工作。芯片可2-同时驱动两路冷阴极荧光灯,也能对两路冷阴极荧光灯各自调节。
2.采用了软启动技术,使冷阴极荧光灯在开启的过程中逐渐由暗变亮,这样能够防止开启电源时的涌入电流。
3.芯片具有低频数字调光功能。调节低频脉冲信号的占空比,既能保证灯管的功率匹配,又可以实现0-100%的调光范围。
4.芯片可以实现同相、逆相两种调光方式。这样可以增加背光源亮度的调节范围。
本论文是按照自顶向下的集成电路设计思想,按照电路的分析与设计、仿真优化、版图设计与验证等一个完整的设计流程来完成的。本论文首先介绍了TFT-LCD背光源以及冷阴极荧光灯的相关知识。接着从芯片总体的结构、模块划分入手阐述了各个模块的功能及工作原理。继而对芯片的关键功能模块进行设计和仿真,进而完成芯片整体电路的功能仿真。然后完成芯片中关键功能电路的版图设计以及芯片的测试。最后对论文进行了总结及展望。