液晶電視的顯示屏是屬于被動發(fā)光型的顯示器件，它需要借助背光源發(fā)出的光線通過液晶屏透射出來，利用液晶的分子在電場作用下控制通過的光線以形成圖像。要顯示色彩豐富的優(yōu)質(zhì)圖像，要求背光源發(fā)出光線的光譜范圍要寬，接近日光色以便最大限度地展現(xiàn)自然界的各種色彩。同時(shí)液晶電視要保證有足夠的亮度、保持整個(gè)屏幕亮度的均勻性和亮度可以調(diào)節(jié)。

　　CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lam，也叫冷陰極燈。其原理是通過高能量電子轟擊汞原子，使汞原子被激發(fā)。但激發(fā)態(tài)并不穩(wěn)定，汞原子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)會釋放能量，此能量是以輻射253.7 nm和185.0 nm紫外光子的形式產(chǎn)生的，熒光粉吸收紫外光子而發(fā)出白色的可見光。CCFL燈管電極構(gòu)造簡單，管徑易細(xì)化，可靠性高，壽命一般在3萬小時(shí)以上，在觸發(fā)點(diǎn)火時(shí)不需燈絲預(yù)熱，加上圓柱狀外形很容易與光反射組件組合成薄板狀照明器，因此在TFT-LCD背光源上廣泛采用。

　　1 CCFL冷陰極燈的特性

　　CCFL燈管的驅(qū)動電路集成也叫CCFL INVERTER，CCFL燈管是一個(gè)高非線性負(fù)載。冷陰極燈在開始啟動時(shí)，當(dāng)電壓還沒有達(dá)到觸發(fā)值(一般1 000 V以上)時(shí)，燈管呈正電阻(數(shù)兆歐)。一旦達(dá)到觸發(fā)值，燈管內(nèi)部產(chǎn)生電離放電產(chǎn)生電流，此時(shí)電流增加，燈管兩端電壓下降呈負(fù)阻特性，很快降為幾百千歐級。當(dāng)流過燈絲的電流達(dá)到一定值時(shí)，CCFL燈管兩端電壓停止下降進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)態(tài)值，通常稱為CCFL燈管的工作電壓，激活CCFL燈管的電壓一般是工作電壓的兩到三倍。啟動電壓與電流的曲線如圖1(a)所示。

　　CCFL背光電源是將DC轉(zhuǎn)換為AC，其存在轉(zhuǎn)換頻率，CCFL背光電源的工作頻率就是轉(zhuǎn)換頻率，背光電源的工作頻率必須和所配TFT-LCD屏相對應(yīng)。CCFL背光電源工作波形要盡可能的是正弦波，如波形太差，會造成光效差，燈管發(fā)熱嚴(yán)重，燈管壽命下降等問題。對于CCFL燈管來說，其工作時(shí)候的亮度和工作時(shí)候的溫度有很大的關(guān)系，在低溫如-20℃的時(shí)候，其特性表現(xiàn)為即使用很高的電壓啟動也只能發(fā)出微弱的光。典型的亮度與溫度的曲線如圖1(b)所示。

　　2 驅(qū)動冷陰極燈電路形式的介紹

　　CCFL驅(qū)動電路：又叫CCFL INVERTER，即CCFL逆變器，是為了符合CCFL燈管的工作特性而將直流低電壓變成高頻高壓交流電的電子裝置。通常有四種控制電路(見圖2)。

　　圖2(a)：為全橋架構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是簡單、效率高，變壓器設(shè)計(jì)簡單，缺點(diǎn)是需要專門的IC驅(qū)動，并且需要四個(gè)MOSFET，特別是P溝道的MOSFET，成本較高，適合在低電源電壓的場合應(yīng)用。

　　圖2(b)：雖然比全橋省了兩個(gè)MOSFET，但是在相同輸出功率和負(fù)載的情況下，供電電壓要比全橋架構(gòu)提高一倍，因此需要更高匝數(shù)比的變壓器，變壓器成本高，適合用在供電電壓較高的場合。

　　圖2(c)：Royer架構(gòu)，最佳應(yīng)用是在不需要嚴(yán)格控制燈頻和亮度的設(shè)計(jì)中。由於Royer架構(gòu)是自振蕩設(shè)計(jì)，受元件參數(shù)偏差的影響，很難嚴(yán)格控制燈電流和燈頻，而這兩者都會直接影響燈的亮度，但價(jià)格最廉價(jià)。

　　圖2(d)：推挽架構(gòu)，這種架構(gòu)只用到n通道MOSFET，這有利於降低成本和增加轉(zhuǎn)換器效率。最大的缺點(diǎn)是要求轉(zhuǎn)換器直流電源電壓的范圍小於50%，否則，當(dāng)直流電源電壓處于高階時(shí)，由于交流波形的高振幅因子，系統(tǒng)的效率會降低。但對于LCD電視，由于電源穩(wěn)定，采用此電路非常理想。