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2024年1月5日发(作者:enable a quality life字体下载)
冷光驱动器(EL driver)
1. 冷光驱动器综述
冷光(EL)背光系统是由EL灯片和EL驱动电路组成。EL灯片是由绝缘基底上喷涂了场致发光材料并夹在两层电极之间组成。当EL场致发光灯片的两极间通电后,发光层内就建立了电场,电子在电场的作用下逆电场方向加速运动,当电场强度足够强,运动状态电子数量足够多,速度足够快时,通过踫撞,发光材料电子就处于激发状态而发生能级跃迁,激发状态电子的能级跃迁表现为发光。如果电场方向不变,则处于运动状态的电子数目逐渐减少,不足以激发电子发生能级跃迁,发光片的亮度就会逐渐降低直至不发光。所以,EL灯片须在EL驱动电路的驱动下,使电场方向是交替变化的,则电子随电场方向的改变而始终处于高速运动状态,使电子不间断地发生能级跃迁,当电场变化频率达到一定程度时,发光片的亮度就会保持平稳。EL场致发光灯的供货商可以透过使用不同的发光材料,比如硫化锌、硫化钙或硫化锶,再搀杂其它成份如镁、钐、铕或添加荧光染色剂等,来调整光的亮度和颜色。改变激励频率同样能引起光的颜色变化。冷光背光系统多用于为液晶显示器(LCD)提供背光。
2. 冷光驱动电路及控制
冷光驱动电路
中颖公司SH6xxx系列产品线中有些单片机内建了冷光驱动器。内建的驱动器和外部的晶体管、二极管、电感、电阻等驱动器件,构成冷光驱动电路。典型的应用电路及波形如下图1-1示。驱动器在其输出端口ELC和ELP上输出不同频率的驱动波形,ELP用于对EL面板充电,我们能够把EL 面板上的电压升压到100 - 250V。ELC用于释放EL面板上的电压。透过循环充放电的动作,在EL面板上产生了一个交变的电压,不同的电压值和频率可以获得各种不同的亮度和色彩。
VDDL1D1ELONELPR1ELPQ1R3ELCEL PanelR2ELCQ2
图3-12-1 EL driver典型应用电路及波形
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冷光驱动器的控制
冷光驱动器通常有三个控制寄存器位,分别控制冷光驱动器的打开或关闭和充电放电频率。以下是以SH69P56为例说明冷光驱动器的控制寄存器。
EL驱动控制寄存器
上Address Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 R/W
$1D - ELF ELPF ELON
R/W
- 0 0 0
EL驱动控制寄存器定义
ELON: EL驱动打开/关闭控制
0︰EL驱动关闭(初始值)。
1︰EL驱动打开。
ELPF: EL驱动器充电频率选择。
0︰ELP 输出端口输出频率 = ELCLK (初始值)。
1︰ELP 输出端口输出频率 = ELCLK/2。
ELF: EL驱动器放电频率选择。
0︰ELC 输出端口输出频率 = ELCLK/64 (初始值)。
1︰ELC 输出端口输出频率 = ELCLK/32。
ELCLK为EL驱动电路的工作时钟,来自于系统震荡器或其分频,在典型情况下约为32kHz。当开启EL驱动器时,需先设定系统寄存器以选择EL驱动器输出波形频率,再设定 ELON = 1以打开EL驱动器。当启动EL时,ELC将会比ELP提前打开。当关闭EL时,为了确保EL面板上不会残留电压,ELP将会先关闭,ELC将继续工作一个周期。当EL驱动器关闭时,ELP和ELC引脚输出低电平。
在HALT模式下EL驱动电路会继续工作。 当执行了 “STOP” 指令后 EL驱动电路会被自动关闭 (ELC和ELP为低电平)。
3. 冷光驱动应用注意事项
a)
应用中,请在执行“STOP”指令前关闭EL驱动功能。
b)
EL电路的驱动端口ELC及 ELP所接的NPN三极管Q1Q2的耐压要达到150V以上(如2N5551)。
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c)
二极管D1在应用中多采用1N4148,但在某些高电压的应用中的耐压不够(100V以上), 可以使用2个1N4148串联的方法或选用更高耐压的二极管。
d)
使用的冷光片的面积不同,其驱动发光片的电压也不同,电路中相应的电感电阻值也不同。以下是其大致关系供参考如下︰
电感
mH
2
1
1
1
e)
EL驱动电路工作时,其电流达10mA左右,所以需要采用输出电流可以达到10mA的氧化银电池。
在印制板布局方面,需要注意在靠近MCU的位置要布置一0.1μF的旁路电容,MCU的晶振必须远离高压部分,高压部分也尽量远离MCU及其它电路,并用地平面隔离,以减小高压部分对MCU工作的干扰。
电阻
ohm
14
11
11
11
EL 面积建议
cm2
<3.5
<6.0
<3.5
<2.5
EL 电压建议
V
<120
<100
<120
<160
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