②CCFL(冷阴极荧光灯)在点亮之前，会呈现出一个很高的阻抗，须加一个 1500 V(均方根值)以上的正弦波交流电压，其峰—峰值可达 3000～5000 VP-P；而当灯管点亮后，气体会全部电离，灯管内的阻抗会降低至 80 kΩ 左右，此时灯管的工作电压会降低到600 V(均方根值)左右。CCFL 的工作频率一般会设置在 40～80 kHz，因为此时的发光效率比其他频率下高出 15％左右。

可见，在某些情况下，CCFL 的伏安特性与齐纳二极管十分相似，在未点亮前，CCFL 呈现无穷大的阻抗，一旦点亮，基本上是一个电阻型阻抗。因此。对于 CCFL的启动，可以首先用一个启动电压将管点亮，然后限制并维持通过 CCFL 的电流，在一定的电流作用下产生相应的压降。

CCFL 的电流 - 电压关系可用图 3 描述，曲线分为启动阶段和工作阶段，图中用垂直虚线分开。

虚线左边为启动阶段，灯管启动初期，电流及其微弱，随着灯管两端电极之间电压的增大，灯管内的汞离子加速并定向运动(由于是交流激励而往复运动)，灯管的电流逐步增大，当电压升至一定值时，灯管启动。启动阶段，灯管的电流受电压制约，电压越大，电流越小。

灯管启动之后，呈现电阻特性，并且具有负的稳压特性，即电流越大，两端的电压越小。灯管两端的电流越大，亮度越高，电压受制于电流值。在此阶段，灯管的电流值实际上决定了灯管的发光亮度，但增大电流的作用是有限的，且过大的电流会使灯管的电极受到损害，进而导致寿命缩短。

4. CCFL 的几个重要参数

CCFL 主要有以下几个重要参数：

( 1) 启动电压

在灯管寿命范围内(一般规定灯管的最大发光亮度降低至最初值的 80％时的实际工作时间为灯管寿命)，最低工作环境温度下，使灯管点亮所需要施加在灯管两端的电压值，一般为交流 1500～1800 V。高压板电路输出端与 CCFL 之间的连线(包括 PC 板走线、导线、接插件等)对启动电压有一定的影响。

( 2) 工作电流

灯管正常工作时的电流为工作电流，为 5～9 mA。由于 CCFL 的亮度主要与其工作电流有关，但为保证使用寿命，其两端的电流要大于配屏规定的最小值，要小于配屏规定的最大值。当低于其最小值时，灯管工作极易出现起辉不正常现象，甚至是不能点亮灯管；当高于最大值时，就算电流再大，亮度也不会提高多少，且电流越大，使用寿命越短。

( 3) 工作电压

灯管点亮之后，在一定的寿命时间内，在给定的工作电流下，灯管两端的电压值为工作电压，正常的工作电压一般为 600～800 V。

( 4) 工作频率

驱动灯管的高压是一个交流信号，交流信号的频率称为工作频率，一般为 40～80 kHz。在同等的工作电流、工作电压驱动下，CCFL 的发光亮度与工作频率有关，在工作频率激励下，CCFL 的发光亮度最大，偏离工作频率，发光亮度下降。

( 5) 等效电阻CCFL 类似于齐纳二极管，在未点亮前呈现无穷大的阻抗，点亮之后则基本为一个电阻性阻抗。

( 6) 输出功率

输出功率具体依灯管种类、长短和数量而定，一般在 3～6 W。

5. CCFL 的优点与存在问题

CCFL 有许多优点，包括：它是优良的白光源、低成本、高效率(光输出与输入电功率之比)、长寿命(大于25000 h)、稳定的工作状态、容易调节亮度、重量轻等。但是，CCFL 也存在一些问题，主要有：

(1)CCFL 需要采用交流波形驱动，任何直流成分都会使一部分气体聚集在灯管的一端，造成不可逆转的光梯度，使灯管的一端比另一端更亮。此外，为了提高效率(光输出与输入电功率之比)，需要用接近正弦的波形驱动灯管。因此，CCFL 通常需要一个 DC/AC(直流／交流)逆变器来将直流电压变换成 40～80 kHz 的交流波形。

(2)在液晶显示器中，CCFL 等间隔地分布在整个液晶屏背板上，以提供最佳的光分布。这就要求所有灯要工作在相同的亮度下。尽管在 CCFL 和 LCD 面板之间安排有散光器，可协助均匀分布背光，但实际情况并不十分理想，CCFL 不均匀的灯管亮度仍然很容易被察觉，并影响图像质量。

(3)CCFL 工作在高压、高频下，在工作时，其驱动频率可能会干扰显示的画面。如果灯频接近视频刷新频率的某个倍频，就会在屏幕上出现缓慢移动的线或带。因此，需要严格控制灯频在±5％以内，以消除这种问题。

(4)用于调节灯亮度的脉冲调光频率也同样要求严格控制。这种调光方式通常是采用 30～200 Hz 频率范围的脉宽调制(PWM)信号，在短时间内将灯关闭，达到调光目的。由于关闭时间很短，不足以使电离态消失，如果脉冲调光频率接近垂直同步频率的倍频，也会产生滚动线。同样，将脉冲调光频率严格控制在±5％以内就可以消除这个问题。

(5)有些 CCFL 和液晶屏是做成一个整体的，若灯管损坏，只能更换整个液晶面板模块，造成维修成本增加。

6. CCFL 背光源的采光技术

采用 CCFL 背光源，需要设法使光源均匀地、最大量地照射到液晶显示器件的显示面上，使其尽可能多地射向观看者，这就是背光源的采光技术。

典型采光技术分背光式和边光式两类。背光式是在液晶显示器件整个背面设置一个平板式面光源，这个整体背光源可以是一个连续均匀的面光源，如 EL 或平板荧光灯；也可以是一个由大量点光源连成一片或由点光源和反光罩组成的均匀背景光源，如点阵 LED背光源等。

边光式则是将线形或点状光源设置在液晶显示器件的背后侧面，然后通过特殊的导光板和反射板，使其形成一个与液晶显示窗大小一致、紧贴于液晶显示面的均匀背景光。图 4 所示是边光式 CCFL 背光源采光技术示意图。

从图 4 中可以看出，背光源的采光组件由导光板、反射板、扩散板、增亮膜等组合而成。其作用是把 CCFL发出的线光源通过漫反射成为面光源。

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