在DS39xx CCFL控制器上实现模拟调光
ds3881、ds3882、ds3988、ds3991、ds3992和ds3994是用于背光液晶显示器（lcd）的冷阴极荧光灯（ccfl）控制器。为了获得令人满意的视觉效果或延长灯泡寿命，大多数应用都需要调光。本应用笔记首先介绍了ccfl常用的两种调光方法。然后介绍如何在ds39xx ccfl控制器上实现模拟调光。
ccfl调光方法
有两种常用的ccfl调光方法：突发调光（也称为pwm调光或数字调光）和模拟调光。本文讨论每种方法的优缺点。
突发调光以特定频率打开和关闭ccfl，这称为pwm调光频率。如果pwm调光频率大于60hz，人眼无法检测到ccfl是否正在打开和关闭。在pwm周期的高周期内，ccfl被打开并以灯频率工作。在pwm周期的低电平期间，ccfl关闭，没有电流流过它们。通过调整pwm脉冲的占空比，可以增加或减少ccfl的亮度。突发调光的主要优点是可以实现非常大的调光比。然而，在某些应用中，pwm调光频率可能会干扰显示信号的垂直同步频率，从而对屏幕造成可见影响。突发调光也会导致可闻变压器噪声。
模拟调光不是连拍打开ccfl，而是使ccfl持续开启。通过改变灯电流幅度来调节灯的亮度。显然，较大的电流幅度导致更亮的ccfl，而较低的幅度使ccfl变暗。模拟调光具有非常窄的调光范围，这在某些应用中是不够的。但是模拟调光不会产生任何可闻的变压器噪声，因为不存在pwm频率。此外，模拟调光不会干扰垂直同步频率。
表 1.模拟调光和突发调光比较
模拟调光 突发调光
1.调光范围窄，不超过3：1
2.无变压器噪声
3.对垂直同步频率无干扰 1.调光比大，可达100：1
2.可能存在可闻变压器噪声。
3.pwm调光频率会干扰垂直同步频率。
实施ccfl模拟调光
ds3881和ds3882 ccfl控制器具有内置的模拟调光控制功能。用户可以使用i²c接口设置blc寄存器来调节灯电流。
ds3988、ds3991、ds3992和ds3994 ccfl控制器具有突发调光功能。 然而，利用图1所示的简单外部电路，这些ds39xx控制器可以有效地支持模拟调光。
图1.在ds39xx ccfl控制器上实现模拟调光所需的外部电路。
在图1中，r4是灯电流反馈电阻。r4两端的峰值电压电平为vr4。信号通过二极管后，峰值电压电平变为va。lcm 输入端 vlcm 的峰值电压电平是 va 和模拟调光控制电压 vdim 的线性组合。因此：
其中
和
vlcm（峰值）标称值为2.35v。因此vdim确定va，它与灯电流直接相关。注意，如果r1保持开路且vdim不可用，则电路实际上是ds3992/ds3994数据资料中典型的多灯电流监测电路的一部分。
计算电阻值
要计算电阻值，请使用系统要求和公式1获得a和b。然后使用公式2和3计算r1、r2和r3的适当值。
例如，如果应用要求当vdim为0v时灯电流为7marms，当vdim为3.3v时，灯电流为3marms，则当vdim = 0v时，va等于19.1vpk（√2 × 7marms × 2kω - 0.7v），当vdim = 3.3v时，va等于7.8vpk（√2 × 3marms × 2kω - 0.7v）。使用这些条件和公式1，可以确定a = 0.422和b = 0.123。
在a和b已知的情况下，现在将r3设置为任意值（不超过10kω）。然后求解 r2 和 r3 的方程 1 和 2。如果选择r3为3.4kω，则r1 = 3.65kω，r2 = 12.4kω。由于灯电流中存在谐波，电流波形的波峰因数并不总是√2。因此，需要对电阻值进行一些调整才能达到预期结果。在这种情况下，r1和r2的最终值分别为4.42kω和11.5kω。
在上述应用中，灯电流随着调光控制电压的增加而减小。此功能称为负斜率调光。相反，正斜率调光意味着灯电流随着调光控制电压的增加而增加。如果需要正斜率调光，可以在v䵨和 r1。
测量波形
图2和图3显示了基于图1电路的测得的灯电流波形。图2在vdim = 0v时捕获，图2在vdim = 3.3v时捕获。在这种情况下，调光比为2.33：1。
图2.vdim = 0v 时的灯电流波形。
图3.vdim = 3.3v 时的灯电流波形。
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模拟调光不是连拍打开ccfl，而是使ccfl持续开启。通过改变灯电流幅度来调节灯的亮度。显然，较大的电流幅度导致更亮的ccfl，而较低的幅度使ccfl变暗。模拟调光具有非常窄的调光范围，这在某些应用中是不够的。但是模拟调光不会产生任何可闻的变压器噪声，因为不存在pwm频率。此外，模拟调光不会干扰垂直同步频率。
表 1.模拟调光和突发调光比较
模拟调光 突发调光
1.调光范围窄，不超过3：1
2.无变压器噪声
3.对垂直同步频率无干扰 1.调光比大，可达100：1
2.可能存在可闻变压器噪声。
3.pwm调光频率会干扰垂直同步频率。
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ds3988、ds3991、ds3992和ds3994 ccfl控制器具有突发调光功能。 然而，利用图1所示的简单外部电路，这些ds39xx控制器可以有效地支持模拟调光。
图1.在ds39xx ccfl控制器上实现模拟调光所需的外部电路。
在图1中，r4是灯电流反馈电阻。r4两端的峰值电压电平为vr4。信号通过二极管后，峰值电压电平变为va。lcm 输入端 vlcm 的峰值电压电平是 va 和模拟调光控制电压 vdim 的线性组合。因此：
其中
和
vlcm（峰值）标称值为2.35v。因此vdim确定va，它与灯电流直接相关。注意，如果r1保持开路且vdim不可用，则电路实际上是ds3992/ds3994数据资料中典型的多灯电流监测电路的一部分。
计算电阻值
要计算电阻值，请使用系统要求和公式1获得a和b。然后使用公式2和3计算r1、r2和r3的适当值。
例如，如果应用要求当vdim为0v时灯电流为7marms，当vdim为3.3v时，灯电流为3marms，则当vdim = 0v时，va等于19.1vpk（√2 × 7marms × 2kω - 0.7v），当vdim = 3.3v时，va等于7.8vpk（√2 × 3marms × 2kω - 0.7v）。使用这些条件和公式1，可以确定a = 0.422和b = 0.123。
在a和b已知的情况下，现在将r3设置为任意值（不超过10kω）。然后求解 r2 和 r3 的方程 1 和 2。如果选择r3为3.4kω，则r1 = 3.65kω，r2 = 12.4kω。由于灯电流中存在谐波，电流波形的波峰因数并不总是√2。因此，需要对电阻值进行一些调整才能达到预期结果。在这种情况下，r1和r2的最终值分别为4.42kω和11.5kω。
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测量波形
图2和图3显示了基于图1电路的测得的灯电流波形。图2在vdim = 0v时捕获，图2在vdim = 3.3v时捕获。在这种情况下，调光比为2.33：1。
图2.vdim = 0v 时的灯电流波形。
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