跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.217.137) 您好!臺灣時間:2026/05/07 02:12
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:錢柏成
研究生(外文):Bo-cheng Chien
論文名稱:數位控制型LCD背光系統開發
論文名稱(外文):Development of a Digitally Controlled Backlight System for LCD Panels
指導教授:劉益華
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:冷陰極燈管低頻脈衝調光脈衝密度調變
外文關鍵詞:CCFLlow frequency dimmingpulse density modulation
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:290
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
隨著產業的快速變動,近年來筆記型電腦與可攜式資訊產品不斷地推陳出新,使得液晶顯示器的需求量持續上升,同時也帶動了背光源的需求。本文提出一個以FPGA(Field Programmable Gate Array)為基礎的液晶顯示器背光系統開發,採用全橋式諧振換流器架構來驅動冷陰極燈管,並以FPGA作為系統控制核心,取代市售的CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)驅動晶片。在脈波寬度調變控制方面,採用零電壓切換,可減少開關導通所造成的損失。在調光控制方面,採用低頻脈衝調光來達到亮度明暗的控制,並利用另一種脈衝密度調變之調光方式,改善低頻脈衝調光控制在調光操作期間燈管會重覆點滅的缺點,以延長燈管的使用期限。最後,以數位的方式實現比例積分(PI)控制器,完成背光系統的全數位控制。
The proliferation of laptop and notebook computers places an ever-increasing demand on display technology, since high resolution and contrast are required to run today's graphics based programs. Nowadays, most of current LCD displays use CCFL backlighting because it satisfies the requirements on display performance, size, and efficiency.
In this thesis, an FPGA-based driving system for LCD backlight is presented. The proposed system consists of a switch-mode full-bridge inverter power stage operating in zero-voltage-switching (ZVS) condition to increase the conversion efficiency and an FPGA-based digital controller. In this thesis, low frequency dimming control and Pulse Density Modulation (PDM) dimming control are both proposed to regulate the brightness of lamps. The method of Pulse Density Modulation dimming control can mitigate the drawback of re-spiking problem of low frequency dimming control. At last, the full-digital control of a backlight system is accomplished by implementing the PI controller in digital way.
摘要 I
Abstarct II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2論文大綱 3
第二章 冷陰極燈管的電氣特性 4
2.1背光源的種類介紹 4
2.2冷陰極燈管的發光原理 6
2.2.1燈管結構 6
2.2.2氣體放電 7
2.3冷陰極燈管的特性 8
2.3.1伏-安特性曲線 8
2.3.2冷陰極燈管之等效電路 11
2.3.3影響冷陰極燈管亮度的因素 11
2.4結論 15
第三章 液晶顯示器背光源驅動架構 16
3.1諧振網路簡介 16
3.2背光源驅動電路之換流器架構 20
3.2.1電流饋入推挽式並聯諧振換流器 20
3.2.2半橋式串聯諧振換流器架構 22
3.2.3全橋式相移調變換流器架構 23
3.3燈管調光控制 24
3.4結論 26
第四章 冷陰極燈管驅動電路架構 27
4.1全橋式零電壓切換諧振換流器 27
4.1.1零電壓切換模式說明與數學模型推導 28
4.1.2諧振網路原理分析與設計 34
4.2回授補償控制器 37
4.3調光控制 38
4.4燈管開路保護電路 40
4.5硬體電路佈局(layout)考量 42
4.6結論 43
第五章 以FPGA為基礎之液晶顯示器背光源驅動系統 44
5.1 FPGA晶片及硬體簡介 44
5.2系統架構 45
5.3閉迴路控制 48
5.4程式流程 50
5.5低頻脈衝調光控制 52
5.6脈衝密度調變之調光控制 52
5.7數位PI控制器電路設計與模擬 58
5.8結論 60
第六章 實驗結果與討論 61
第七章 結論與未來研究方向 71
7.1結論 71
7.2未來研究方向 72
參考文獻 73
[1]陳連春,LCD彩色液晶顯示器原理與技術,建興出版社,民國84年。
[2]康仕政,單級高功因電子式安定器之研製,國立成功大學電機工程研究所碩士論文,民國92年。
[3]石智宇,液晶顯示器背光模組換流器之研製,國立台灣科技大學電機工程研究所碩士論文,民國95年。
[4]M. Jordan and J. A. O’Connor, “Resonant fluorescent lamp converter provides efficient and compact solution, ” Proceedings of IEEE APEC’93, pp.424-431.
[5]J. Williams, “A Fourth Generation of LCD Backlight Technology,” November 1995, Linear Technology.
[6]吳財福、吳永駿、余德鴻,調光電子安定器,全華科技圖書股份有限公司,87年。
[7]M. Gulko, and S. Ben-Yaakov, “Current-Sourcing Push-Pull Parallel-Resonance Inverter (CS-PPRI): Theory and Application as a Discharge Lamp Driver,” IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol.41, pp.285-291, 1994.
[8]J. Moronski, “Dimming Options for LCD Brightness Control,” Electronics Products, 2004.
[9]J. A. Donahue, P. E. and M. M. Jovanovic, “The LCC Inverter a Cold Cathode Fluorescent Lamp Driver,” Proceedings of IEEE APEC’94, pp.427-433, 1994.
[10]郭彥汛,冷陰極燈管CCFL驅動電路與分析,國立交通大學電機與控制工程研究所碩士論文,民國89年。
[11]G.-C. Hsieh; et al., “Primary-Side Charge-Pump Dimming Controller for the Cold-Cathode Fluorescent Lamp Ballast,” IEEE Trans. on Electrical and Elec-tronics, pp.717-723, 2001.
[12]G. H. Kweon, Y. C. Lim and S. H. Yang, “An Analysis of the Backlight Inverter by Topology,” Proceedings of IEEE ISIE’01, pp. 896-900, 2001.
[13]林宋宜,全橋式柔性切換轉換器之研製,國立台灣大學電機工程研究所博士論文,民國87年。
[14]W. Chen, “Series-Parallel Resonant Forward Inverter as a Cold Cathode Fluorescent Lamp Driver,” Proceedings of IEEE APEC’02, pp. 943-947.
[15]C. J. Kim, J. G. Ji and S. Y. Yoon, “A Study on the design and performance of electronic ballast for CCFL dimming control with frequency modulation,” Proceedings of IEEE ICEMS’03, pp. 453-456.
[16]G. C. Hsieh and C. H. Lin, “Modeling and estimation of the fluorescent lamp and its pre-heating control,” J. Light Vis. Environ., vol. 23, no. 1, pp. 1-9, Jun. 1999.
[17]C. G. Kim, K. C. Lee, and B. H. Cho, “Analysis of Current Distribution in Driving Multiple Cold Cathode Fluorescent Lamps(CCFL),” IEEE Transaction Ind. Electronics, vol. 54, no. 1, pp. 365-373, Feb. 2007.
[18]Chang-Hua Lin, “The Design and Implementation of a New Digital Dimming Controller for the Backlight Resonant Inverter.” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 20, Issue 6, pp.1459–1466, Nov. 2005.
[19]蔡明宏,永磁式同步馬達驅動器模糊控制晶片之研製,南台科技大學電機研究所碩士論文,民國93年。
[20]陳意翔,具智慧型停車功能車型機器人之設計與研製,國立成功大學電機研究所碩士論文,民國91年。
[21]Y. L. Feng, H. Shirai, K. Oleg, A. Okuno and M. Nakaoka, “Pulse density modulated zero current soft-switching series resonant high frequency inverter for consumer induction-heated roller,” Proceedings of IEEE PSEC’02, pp. 1884-1891.
[22]S. Wang, M. Nakaoka and Y. Konishi, “PDM and PWM hybrid power control of a voltage-source type high-frequency inverter for ozonizer applications,” Power Electronics and Variable Speed Drives, pp. 40-45, 1998.
[23]H. Fujita and H. Akagi, “Pulse-Density-Modulated Power Control of a 4KW 450kHz Voltage-Source Inverter for Induction Melting Applications,” IEEE Transactions on Industry Applications, pp. 279-286, 1996.
[24]陳威宇,以FPGA為基礎實現永磁式同步馬達向量控制晶片,國立台灣科技大學電機研究所碩士論文,民國95年。
[25]Benjamin C. Kuo, Automatic Control Systems 7th ed.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top