CCFL & CCFL INVERTER
冷阴极荧光灯及其逆变器
目录
第一部分 CCFL
结构，原理，特点
第二部分 CCFL逆变器
电路特点，调光方式
第三部分选型与使用
CCFL逆变器与CCFL的匹配表面清洁度
使用注意
故障现象与原因
举例
第一部分 CCFL
液晶模块常用的背光灯为冷阴极荧光灯，即CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)，或称为CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube)。
结构：在玻壳[一般用硼酸]内充入氩[Ar]、氖[Ne]和汞[Hg]，用镍[Ni]、钼[Ta]、锆[Zr]或氧化物涂复的金属作电极，灯内壁涂有三基荧光粉。惰性气体为缓冲气体，充入气体的压强对灯的亮度、启动性能和寿命都有很大影响。CCFL一般可以保存10年以上。 水银滑环发光原理：当高压加在灯管两端后，灯管内少数电子高速撞击电极后产生二次电子发射，开始放电，管内的水银受电子撞击后，激发辐射出253.7nm的紫外光，产生的紫外光激发涂在管内壁上的荧光粉而产生可见光。 特征：白光高亮度、高功效、高寿命、低功耗，低温时快速启动，亮度易调节，温控制准确，体积小，易安装，发热小。
影响CCFL的因素：玻璃管径，灯管长度，灯管形状（直型、L型、U型、W型等），电极形状及种类，水银量，惰性气体压力，惰性气体混合比例，环境温度，度，荧光粉喷涂
CCFL的基本数学模式与等效电路
等效阻抗几十kΩ到上百kΩ
1 ＋ b ×i s×V L / V H
V S = V H×—————————————
1 + b ×i s
负载特性：高非线性负载（电流源），启动后为负阻抗特性，即工作电流上升时工作电压会略有下降。
决定其工作电压主要因素是管径与管长。
CCFL灯管驱动：高电压（几百到上千伏），低电流（几毫安），20K~100KHz的正弦波。如果用直流驱动可以改善效率并减少谐波辐射等，但却会急速地恶化CCFL的性能。
CCFL启动时间：通常在几十毫秒以内。带保护电路的逆变器一般会检测负载状况，如果没有负载，上电一段时间后会自动降低输出电压或者停止输出而处于保护状态，
开关次数对CCFL寿命的影响：过多的开关CCFL也引起其老化，一般来说CCFL在开关50万次以上老化现象开始显现出来。
CCFL的损坏：以物理损坏最为常见，比如断裂。过流导致老化加速。
亮度特性：
电流直接影响CCFL的亮度也严重影响CCFL的寿命，电流高亮度就高，但是电流与CCFL的亮度并非线性关系。
亮度衰减曲线：
多功能开瓶器环境温度对CCFL 亮度的影响
启动电压：
智能婴儿床启动电压一般达到工作电压的2~3倍
电压匹配：应选择逆变器的开启电压比CCFL 最低工作温度环境要求的启动电压高100V 左右，CCFL 的启动电压会随着使用时间而略有上升。
0 5 10 15 20
150
100
50
25℃，点亮15分钟后的亮度为100％相对亮度（％）
点亮时间（分钟）
环境温度
40℃
25℃
10℃
0℃ －10℃ 50℃
热特性：
CCFL 的电极端的温度会比环境温度高出40℃左右，玻璃体表面会比环境温度高出约10~15℃
寿命特性：冷阴极灯管随着工作时间的增加而降低亮度，主要是荧光粉的发光强度在衰减。
灯管寿命一般定义为：在25℃的环境温度下，以额定的电流驱动灯管，亮度降低到初始亮度的50％的工作时间长度为灯管寿命。
如SHARP 的LQ104V1DG51：
≥50000hours@IL=6.0mA ，Ta=25℃ ≥30000hours@IL=7.0mA ，Ta=25℃
橡胶补强剂0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000
110 100 90 80 70 60 50
40 30 20 10 0
常温（25℃）
相对亮度（％）
点亮时间（小时）
电流8.0mA 电流7.0mA 电流6.0mA
－10 0 10 20 30 40 50 60
1000
950
900
850
800
拖曳臂式悬架启动电压V r m s
环境温度℃
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