摘要：本應(yīng)用筆記介紹4通道的冷陰極熒光燈(CCFL)控制器DS3994采用的軟啟動(dòng)方式(SSP)，它可以在每個(gè)燈點(diǎn)亮的開始逐漸增加MOSFET的占空比。本文解釋了如何修改器件的SSP默認(rèn)值，從而滿足應(yīng)用中需要的斜坡時(shí)間。

概述

DS3994是一款4通道的冷陰極熒光燈(CCFL)控制器，可用于液晶顯示器(LCD)的背光。當(dāng)使用突發(fā)調(diào)光來調(diào)節(jié)燈管亮度時(shí)，DS3994采用軟啟動(dòng)減少每次燈管點(diǎn)亮?xí)r的音頻變壓器噪聲。DS3994的軟啟動(dòng)特性(SSP)受控于四個(gè)軟啟動(dòng)特性寄存器(SSP1/2/3/4)。SSP寄存器在工廠時(shí)已經(jīng)編程，默認(rèn)值適用于大部分的應(yīng)用。但是，用戶可以通過I2C接口修改SSP寄存器的值，得到定制的SSP值。本應(yīng)用筆記介紹如何進(jìn)行調(diào)整。

DPWM軟啟動(dòng)

DS3994通過數(shù)字脈沖寬度調(diào)節(jié)(DPWM)信號(hào)(22.5Hz至440Hz)來實(shí)現(xiàn)高效精確的燈管亮度調(diào)節(jié)。在PWM的高電平期間，CCFL打開并且工作在燈頻率。這段期間稱為"突發(fā)"周期。在PWM的低電平期間，CCFL關(guān)閉并且沒有電流流過。通過調(diào)節(jié)PWM脈沖的占空比，可以提高或降低CCFL的亮度。

在每個(gè)燈點(diǎn)亮的開始，DS3394會(huì)提供一個(gè)軟啟動(dòng)，緩慢增加(即斜坡上升) MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)的占空比。這個(gè)斜坡降低了由于變壓器原邊電流浪涌所可能產(chǎn)生的音頻變壓器噪聲。軟啟動(dòng)斜坡特性受控于4個(gè)SSP寄存器(SSP1/2/3/4)。SSP寄存器可編程實(shí)現(xiàn)八個(gè)不同的MOSFET柵極占空比，每次編程周期重復(fù)兩次，共有16個(gè)燈周期。雖然軟啟動(dòng)長(zhǎng)度固定為16個(gè)燈周期，但是軟啟動(dòng)方式是可編程的，而且可以針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。

SSP寄存器的默認(rèn)值

當(dāng)設(shè)置DS3994的軟啟動(dòng)斜坡特性時(shí)，一共有8種驅(qū)動(dòng)器占空比可供選擇。四個(gè)SSP寄存器(SSP1/2/3/4)的每一個(gè)都帶有兩個(gè)4位的編碼，可在每個(gè)DPWM突發(fā)的開始確定兩個(gè)燈周期的MOSFET占空比(MDC)。表1給出了對(duì)應(yīng)編碼的占空比。軟啟動(dòng)?xùn)艠O周期基于最近的燈占空比。

表1. 可提供的MOSFET占空比(MDC)

MDC Code	MOSFET Duty Cycle—Percentage of the Most Recent Control Value (%)
0h	0
1h	25
2h	37.5
3h	50
4h	62.5
5h	75
6h	87.5
7h	100
8h-Fh	Reserved

表2給出了SSP寄存器的地址和默認(rèn)值。

表2. SSP寄存器地址和默認(rèn)值

SSP#	Address	Default	MSB	?						LSB
			7	6	5	4	3	2	1	0
SSP1	F0h	21h	Lamp Cycles 3 and 4				Lamp Cycles 1 and 2
SSP2	F1h	43h	Lamp Cycles 7 and 8				Lamp Cycles 5 and 6
SSP3	F2h	65h	Lamp Cycles 11 and 12				Lamp Cycles 9 and 10
SSP4	F3h	77h	Lamp Cycles 15 and 16				Lamp Cycles 13 and 14

修改軟啟動(dòng)特性

在軟啟動(dòng)期間，SSP寄存器確定16個(gè)MOSFET的占空比(MDC)，保證這些MDC從0逐漸升至它們最近的值(或者標(biāo)稱值)。MDC上升的時(shí)間被稱為斜坡時(shí)間。斜坡時(shí)間可以設(shè)定為0至16個(gè)燈周期，以兩個(gè)燈周期為步長(zhǎng)。斜坡時(shí)間越短，電流包絡(luò)的斜率就越陡。

表3對(duì)不同的斜坡時(shí)間給出了SSP寄存器的推薦值。用戶可以選擇適當(dāng)?shù)腟SP寄存器值來完成所需的斜坡時(shí)間。DS3994的SSP默認(rèn)值共有12個(gè)斜坡周期。

表3. 不同斜坡時(shí)間SSP寄存器的推薦值

Number of Ramping Cycles	SSP Register Values
	SSP1 (F0h)	SSP2 (F1h)	SSP3 (F2h)	SSP4 (F3h)
0	77h	77h	77h	77h
2	73h	77h	77h	77h
4	42h	77h	77h	77h
6	31h	75h	77h	77h
8	21h	54h	77h	77h
10	21h	43h	76h	77h
12	21h	43h	65h	77h
14	11h	32h	54h	76h
16	11h	32h	43h	65h

DS3994的軟件可以用來對(duì)SSP寄存器進(jìn)行編程。軟件可從下載。軟件接口如圖1所示，用戶可以使用Byte Read/Write部分調(diào)整SSP寄存器值。


圖1. 用戶編程SSP寄存器的DS3994軟件接口

圖2、圖3和圖4所示為利用表3推薦的寄存器值，在軟啟動(dòng)期間不同斜坡周期數(shù)下測(cè)得的CCFL電流波形。圖3所示SSP具有12個(gè)斜坡周期，DS3994取默認(rèn)設(shè)置。圖2和圖4分別對(duì)應(yīng)SSP具有8個(gè)和16個(gè)斜坡周期的情況。


圖2. 燈電流波形，8個(gè)SSP斜坡周期


圖3. 燈電流波形，12個(gè)SSP斜坡周期


圖4. 燈電流波形，16個(gè)SSP斜坡周期