新型场致发光灯驱动器IMP803的原理与应用

作者：北方交通大学机械与电气工程学院（100044） 王宗伟 李杏春 来源：《电子技术应用》 新型场致发光灯驱动器imp803的原理与应用 摘 要： 介绍了新型el灯驱动专用电路imp803的原理及典型应用。场致发光灯（el）应用日益广泛，目前大量用作lcd背光源。 关键词： 场致发光灯 boost变换器 ｈ桥驱动器 近年来，场致发光灯（el）在照明、标牌、键盘以及玩具中的应用日益广泛，目前大量用作lcd背光源。过去的基于变压器的el场致发光灯驱动器有许多缺点：体积庞大、笨重、噪音大并对负载的依赖非常大。在频率较低时，这一缺点显得更加突出。本文介绍的单电感驱动器imp803具有极低的电磁干扰（emi），并且易于控制。 １ imp803的基本工作原理 场致发光灯是一种面发光的冷光源，由夹在两层导体（电极）之间的磷光涂层绝缘体构成。当施加在两个金属电极之间的电压极性发生改变时，荧光粉才会发光，因此所加的电压必须是交流的。并且光的强度和所加电压的幅度和频率基本上成正比。场致发光灯通常具有大约0.3～0.9nf/的等效负载电容，需要一个频率为400～1000hz、峰－峰幅值为50～200v的交流高压电来驱动。 imp803是美国imp公司开发的一种场致发光灯驱动器，图1为imp803的引脚图，表１是相应的引脚说明。 imp803采用高压cmos工艺，可将高达30nf电容量的el灯驱动到高亮度，也可驱动大于30nf的el灯，但亮度较低。可调整输出功率，以控制灯的颜色、寿命和功耗。加到el灯上的稳定输出电压典型峰－峰值为180v。电路只需少量外围元件：一个电感、一个二极管、两个电容和三个电阻。 imp803工作于2.0v～6.0v电源电压范围，可由一个小功率稳定电源提供小的静态电流。当灯的驱动电压达到峰－峰值180v时，一个内部电路将开关稳压器关闭，这样可节省电源并延长电池寿命。 imp803的el驱动器主要由两部分组成：开关升压变换器和h桥驱动器。内部的高频振荡器、n沟道mosfet与外部的电感l、二极管d和电容cs组成一个开关型升压变换器。内部的低频振荡器、h桥用于产生el灯所需的低频交流高压。其系统结构如图2所示。 当mos管门极有触发脉冲（由内部高频振荡器）产生时，导通，电源通过l和回路给电感储能；当触发脉冲结束后，关闭，电感ｌ通过二极管d给电容充电。所以cs上的电压等于电源电压与电感电压（等于l.di/dt）之和，通过改变门极触发脉冲的占空比就可调整输出电压vcs。这部分电路实际上就是一个boost变换器。由内部低频振荡器产生的pwm触发脉冲用于控制h桥的四个开关管，使rt1、t3和t2、t4交替导通，实现dc-ac变换，在el灯两侧得到高压低频交流驱动信号。 ２ 典型应用 图3所示为imp803典型应用电路。 在输入电压为3～5v时，可驱动19.4～38.8的el背光灯，图中器件均为