冷陰極螢光燈用逆變器

冷陰極燈管逆變器(CCFL inverter)是一種為冷陰極螢光燈(CCFL)提供驅動電源的設備。常用於廉價輕巧的電器設備。

基本介紹

  • 中文名:冷陰極螢光燈用逆變器
  • 外文名:CCFL inverter
  • 領域:光學
簡介,特徵,套用,冷陰極螢光燈管,技術沿革,以往的CCFL逆變器電路技術,CCFL逆變器電路技術的進歩,相關項目,

簡介

冷陰極燈管逆變器(CCFL inverter)是一種為冷陰極螢光燈(CCFL)提供驅動電源的設備。常用於廉價輕巧的電器設備。

特徵

  1. 體積小巧
  2. 轉換效率超過80%
  3. 可調光

套用

  1. 廣泛套用於背光LCD上,如筆記型電腦
  2. 適用於超薄燈箱,如背光廣告燈箱
  3. 適用於輔助照明和照明設備
設計時應嚴格匹配電氣參數以確保符合CCFL的額定電壓。

冷陰極螢光燈管

冷陰極螢光燈管英文Cold cathode fluorescent lamp縮寫CCFL)是一種光源,使用高壓電激發水銀蒸汽產生紫外線,然後紫外線激發管內的螢光塗層以發出可見光。其原理和霓虹燈有相似之處,只是內部封入的氣體不同及有無螢光塗層。
冷陰極燈管通常利用逆變器產生較高的電壓,達到氣體放電所需的電壓。因為電壓較高、同功率下的電流相對較低,因此溫度較低、壽命也較長。
早期液晶顯示器都使用冷陰極螢光燈管作為背光元件,同時一些機箱改造者也會使用。
在相同的照明需求下,CCFL的使用量比T5燈管更少,又具備有耐點滅及壽命長的優點,而且光衰很少(不會因為長期使用而減低亮度);缺點則是效率較差、而且點亮後要一段時間才達到最佳亮度。
2010年代後,冷陰極螢光燈管逐漸被發光二極體取代,這是因為LED在散熱效率演色性及成本上有所改進。
在照明工業里,這個詞通常指直徑超過20毫米的,使用120到240微安電流的發光管。更大的產品通常作為通用照明用途。而霓虹燈則指管徑小於15毫米,並且通常電流約40微安的產品,這種產品通常作為指示用途。

技術沿革

逆變器(inverter)電路套用於冷陰極螢光燈,已在集極諧振型電路上廣泛使用。有時被稱作“Royer電路”。但Royer電路是指通過反覆使變壓器磁芯飽和實現開關(invert)。逆變器電路是利用集極側諧振進行切換,與普通Royer電路不同,宜稱其為“集極諧振型電路”或“集極諧振型Royer電路”。

以往的CCFL逆變器電路技術

早期的逆變器電路中冷陰極螢光燈沒有利用負載諧振的方法,次級側電路,都利用封閉式磁路變壓器以儘量減小泄漏電感(漏感)。當時的工程師認為變壓器的漏感越小越好。此外,漏感被公認為會減少次級側變壓器的輸出電壓,因此,當時的變壓器次級側電路的諧振頻率與逆變電路的工作頻率無關。這樣一來,次級側電路的諧振頻率設定的比工作頻率高得多,以避免對逆變電路產生不利影響。此外需要使用鎮流電容器Cb來穩定冷陰極螢光燈的電流。

CCFL逆變器電路技術的進歩

不久,日本的日立媒體電子公布了被稱為3倍諧振電路的先進的逆變器電路,遂在世界範圍內得到廣泛使用。在“使用進步技術的CCFL逆變器電路”中,次級側電路的諧振頻率為初級側操作頻率的3倍。3倍諧振變壓器變為平板形。因此,雖然磁路結構仍然是封閉的,但與傳統的變壓器相比,泄漏的磁通量要多得多。也就是說漏感值大的多。這項技術的思路是漏感值增加到一定程度,即:利用升壓變壓器的次級側短路電感(圖中Lk)和電容組合為諧振電路,諧振頻率被設定為工操作頻率的3倍,在次級側電路產生3階諧振波,螢光燈的電流波形為梯形。鎮流電容Crb同時起到諧振電容的功能。日立媒體電子在日本公布這項發明之後,逆變器電路的轉換效率得到相當大的改善,也使得升壓變壓器進一步縮小。這一技術的3次諧振思路已成為近年來冷陰極螢光燈集極諧振型逆變器電路的基礎。該技術被套用於很多的集極諧振型逆變電路上,目前在世界範圍內被廣泛使用。

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