1、冷阴极荧光灯(CCFL)特性摘要：冷阴极荧光灯(CCFL)用作白光源为液晶显示器(LCD)提供背光。CCFL 可提供许多很好的特性，但也要考虑它们独特特征，以便使其可用性最大化。这篇应用笔记描述了一些 CCFL 的独特特性。 介绍冷阴极荧光灯(CCFL)是填充了惰性气体的密封玻璃管。当在管子上加高压时，气体电离产生紫外(UV)光。UV 光激励内部磷光粉涂层，产生可见光。CCFL 具有很多非常好的特性，包括： 极佳的白光源 低成本 高效率(电源进到灯光出) 长寿命(25K 小时) 稳定及可预知的操作 亮度可轻易变化 重量轻 为使 CCFL 效率、寿命和可用性最大化，必须考虑到其所具有的一些独特特
2、性。这篇应用笔记描述了其中的一些 CCFL 特性。需注意的是，这里给出的数据是在特定的 CCFL 上采集的，根据应用中所用到的 CCFL 模块的不同，详细数据会有所改变。不过，这里描述的通用趋势适用于所有 CCFL。 温度影响如图 1、2 和 3 所示， CCFL 的工作特性很大程度上受温度的影响。在低温下，灯管亮度下降非常明显(参见图 1)，且灯管启辉所需的电压(例如，开启 )显著上升 (参见图 2)。如图 3 所示，灯管表现出的自加热特性将直接影响灯管启辉后的灯管亮度。 图 1. 灯管 -亮度温度依从关系 图 2. 启辉电压 -温度依从关系 图 3. 灯管自加热亮度特性 灯管电流CCFL
3、效率很大程度上受驱动灯管的电流波形的影响。正弦波形可提供最好的效率。相反地，振幅因数很大的非正弦波形不是高效的CCFL 驱动信号。图 4 显示的是具有相似 RMS 电流的两个电流波形。虽然高振幅因数波形与正弦波形具有相同的 RMS 电流，但其超出正弦波形的 150%峰值幅值的电流漂移并不产生额外的光，而是仅产生热。这意味着工作在高振幅因数波形下的系统，其电气功率转化为亮度输出的效率被降低很多。 CCFL 设计用于运行在特定额定电流下，典型值范围是 3mARMS至 8mARMS。图 5 显示的是减少灯管电流会降低灯管亮度，且增加灯管电流会提高灯管亮度。注意的是这种关系在较高的电流下不是线性的。在
4、接近标称额定工作电流时，灯管的亮度按照与灯管电流成几乎 1:1 的比率关系变化；但在更高的电流下该比率降到小于1:3。因此，使灯管运行在接近其额定电流下是很重要的，因为运行在远超过其额定值时会降低灯管寿命。同样，在像 LCD TV 及LCD PC 监视器这样的多灯管应用中，为了在整个 LCD 面板上提供统一的光扩散，保持灯管接近相同电流(例如，亮度)幅值是很重要的。在这些多灯管应用中，单个灯管电流幅值和波形必须要精确监视且严格控制，否则，很可能灯管将表现出不同的亮度。 图 5. 灯管亮度 -电流依从关系 灯管电压达到最佳工作性能所要求的 CCFL 工作及启辉电压是根据灯管长度和直径而定的。图
5、6 显示的是工作电压是如何根据灯管长度增加的。直径小些的灯管需要高些的工作电压。 图 6. 灯管电压 -长度依从关系 CCFL 具有表现为负阻 的非一般特性，也就是说当电流增加时(参见图 7)灯管电压降低。负阻因灯管而异，这就造成不同灯管在任意特定电压下都具有不同的电流，因此，每个灯采用单独的变压器和电流控制电路将可获得最为均匀的灯管特性。 图 7. 灯管电压与电流关系 灯管启辉在电离发生之前，灯管上的阻抗为几兆欧姆级的；在典型应用中，几乎可看成是纯容性的。在电离开始时，电流开始流入灯管，其电阻很快跌落至几百千欧姆级，几乎可看成是纯阻性的。为降低灯管压力，启辉波形应是对称的、不带尖峰的线性正弦波斜坡。如上面注明的，启辉 CCFL 所需的电压是根据温度(参见图 2)变化的。即使是在完全相同的温度及偏置条件下，灯管启辉的确切时序不具有高度可重复性，而且能有50%的变化。
