Переносні прилади, ноутбуки і т.п. зазвичай використовують рідкокристалічні дисплеї (LCD). Щоб було зручно ними користуватися, такі дисплеї повинні бути добре видимими при звичайному рівні освітленості в кімнаті. Підсвічування дисплея дає можливість досягти цього, але занадто часто вона призводить до значного скорочення терміну служби акумулятора. Найбільш ефективним оптичним пристроєм для створення підсвічування LCD виявилися лампи денного світла з холодним катодом (CCFL). При використанні таких ламп особливу увагу слід приділити джерелам їх харчування, оскільки до цього часу значна частина струму акумулятора витрачалася тут даремно.

Існує кілька типів CCFL-nамп з різними параметрами. Як правило, найкращі результати виходять при харчуванні цих ламп змінним напругою 300 – 400 В, які мають частоту від 20 до 100 кГц. Можна привести аргументи на користь того, що найбільш придатними є прямокутні коливання, але поява при цьому електромагнітних перешкод призводить до того, що практично краще вибрати синусоїдальна напруга (Лампа веде себе як гарна антена для високочастотних гармонік, присутніх в прямокутних коливаннях). При зазначених частотах відсутній будь мерехтіння або помітне зниження освітленості, пов’язане з використанням синусоїдальної напруги. Слід згадати, що з формою коливання пов’язані не тільки радіоперешкоди. Постійна напруга або будь-яка постійна складова струму в напрузі, живильному ці лампи, може серйозно знизити їх термін служби, хоча на перший погляд можна було б припустити, що вони добре працюють як при постійній напрузі, так і при змінній напрузі будь форми.

Створений раніше джерело живлення для CCFL-ламп підсвічування міг видати струм 5 мА або більше. Це прекрасно з точки зору інтенсивності світла, але виявилося, що зазвичай хороші результати виходять з максимальним струмом приблизно 1 мА. При такому, більш низькому рівні струму, до акумулятора пред’являються менші вимоги. Іншим недоліком старих джерел живлення для CCFL-ламп є великий струм спокою – струм, використовуваний джерелом для своєї роботи, який ніколи не надходить в лампу.

Очевидно, що нашою метою є збільшення терміну служби акумулятора шляхом підвищення к.к.д. системи підсвічування, яка повинна бути абсолютно простий. Однак необхідно пам’ятати, що цим лампам для запуску потрібна напруга близько 600 В. Бажано також, щоб інтенсивність освітлення можна було плавно змінювати від максимуму практично до нуля (будь-який, хто стикався з побутовими регуляторами світіння ламп, може зрозуміти цю вимогу).

Принципова схема ефективного джерела живлення CCFL-лампи, розрахованого на малий струм, показана на рис. 20.16. Фактично ця система являє собою инвертор, тому що працює від 2-х 6вольтових акумуляторів і видає майже синусоїдальна змінну напругу на лампу денного світла. Слід згадати також, що з точки зору лампи, інвертор діє як джерело фіксованого струму. Це бажано з двох точок зору. По-перше, таке джерело дає можливість плавно змінювати інтенсивність світіння лампи, не побоюючись припинення в ній розряду і появи дратівної гистерезиса, що мало б місце при фіксованій напрузі. По-друге, джерело струму компенсує негативний опір лампи, роблячи схему зі зворотним зв’язком стійкою.

С1 = Повинен бути конденсатор з малими втратами.

Рекомендується конденсатор IVJMA FKP2 (Німеччина)

LI SUMIDA-6345-020 або Coiltronic-CTXl 10092-1 Номери висновків вказані для С’ГХ 110092-1

L2 ТОКО 262 LYF-0091К

КОМПОНЕНТИ НЕ замінювані

Рис. 20.16. Збільшення терміну служби акумулятора в переносних приладах, що використовують рідкокристалічні дисплеї. Особливістю цієї унікальної схеми є високий к.п.д, низькі радіоперешкоди, малий струм спокою і плавне регулювання інтенсивності світла. Linear Technology Corporation.

На транзисторах Q \ і Q2 зібраний генератор з насичуючої сердечником. Зверніть увагу на присутність котушки індуктивності L2 в ланцюзі живлення постійного струму цього генератора. Ця котушка індуктивності перетворює генератор на джерело струму, а не напруги, що дозволяє резонувати коливального контуру, що складається з первинної обмотки трансформатора і конденсатора С1, перетворюючи тим самим генерується зазвичай прямокутне коливання в синусоїдальна. Відзначимо також конденсатор невеликої ємності, приблизно 15 пФ, включений послідовно з лампою; він забезпечує додаткову стабілізацію струму лампи.

Інша частина схеми відноситься до управління і стабілізації постійного струму, який може протікати через L1 для роботи генератора з насичуючої сердечником. Як Ви тепер розумієте, це основне завдання керуючої ІС Z, 71173. Струм, що протікає через лампу, регулюється в цій схемі від 1 мА до 1 мкА. Таким чином, інтенсивність світла може бути встановлена ​​вручну від максимуму і практично до нуля.

ІС /, 71173 не звичайний ШІМ регулятор. Швидше він працює використовуючи метод пакетної модуляції. При цьому методі використовується переривчастий режим роботи – періоди майже повної зупинки розділені активними періодами, під час яких імпульси струму фіксованого амплітуди надходять в навантаження. Стабілізація досягається за рахунок зміни робочого циклу цих активних і неактивних періодів. Характерна особливість цього режиму роботи полягає в тому, що струм спокою ІС дуже малий у порівнянні зі звичайним ШІМ регулятором. Зауважте, що немає ніякого зв’язку між частотою появи пакетної модуляції і частотою коливань генератора з насичуючої сердечником. Внутрішній генератор в ІС 1173 має частоту коливань приблизно 25 кГц. Як було сказано, цей генератор забезпечує включення або виключення в межах інтервалів, керованих сигналом зворотного зв’язку в схемі стабілізації вихідної напруги.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.