引言
液晶显示器是一种电压型非主动发光显示器,典型液晶显示器利用液晶材料的介电常数各向异性和折射率各向异性的物理特性,通过改变加在液晶盒上的电压来改变液晶分子的排列方式,从而改变液晶盒的透光率这一原理来实现对光的控制,通过反射(无背光型)或透射(有背光型)光来实现显示。液晶盒透过不同的强度和不同颜色的光,然后再使用空间混色法,就可以实现全彩色显示。
试验室用于LCD的测试系统就是在液晶盒中注入不同的液晶材料,用电极引线做成笔段式或矩阵型的LCD,然后在电极上加上所要求的驱动脉冲,使被选行与被选列交叉位置上的液晶像素或笔段在电场作用下呈现显示状态(遮光或透光),以此测试LCD的性能,所需的各种驱动脉冲由驱动电源提供。液晶显示从无源到有源,由于其所用材料、形式、结构的不同,其驱动方法也比较复杂。目前试验室的测试只能用简单的方波作为驱动脉冲,然而LCD的驱动必须采用交流驱动,以减少直流分量。为了使测试方便、快捷、对驱动电源有要求:要使驱动电源能够提供各种所需驱动脉冲;要使驱动电源使用方便快捷。本设计目的就是制作一款用于LCD测试系统的程控驱动器。该程控驱动器基于嵌入式系统ARM7实现程序控制,内建 DC/DC升压电路和DC/AC转换电路以提供直流电源和产生驱动脉冲信号,电源内建/外接可选。该系统输出的脉冲电压峰值、频率、占空比均可调。其中,电压峰值通过I
1 硬件设计
该系统核心采用Philips的LPC2132,一方面通过其2个标准的硬件I
考虑到内部产生的电压范围可能达不到所需电压的范围,巧妙地接入了外部电压输入端,并用一个双道双掷开关内外互换;另外,由于PWM输出脉冲达不到LED 工作所需的电压电流,因此增加了LED的驱动电路模块;该程控驱动器有2个输出。一是如图1所示的交流电压输出;二是将2个升压DC/DC转换器的输出端也作为输出,以提供直流电压输出。
1.1 0~90 V可调直流电源设计
采用2个标准的硬件I
电路中,将X9241的4个电位器串联起来,以实现254级可调,同时与-122 kΩ的电阻串联到5 V电压上,根据分压原理,该电位器的输出电压可达O~1.235 V。将X9241的SCL和SDA连接到LPC2132的I
数字电位器X9241的滑动输出端连接到LT3482的13脚(CTRL引脚),以提供辅助基准输入电压O~1.235V。当辅助基准输入电压在 0~1.235V时,LT3482将调节输出电压Vout2(4脚),使负反馈端(14脚)电压Vref与辅助基准输入电压匹配。由图2可以看出,Vout2与Vref存在以下关系:
为了实现Vout2输出0~90 V可调电压,设计中取RL1,RL2的值分别为
1.2 频率、占空比可调的正负脉冲电路设计
主要将光耦用于开关电路,以此来实现直流变交流,基本思路如图3所示。它采用4个光耦构成桥式电路,其中1,2,3,4四个开关拟为4个光耦:a端接入电压;c端接地;b,d作为输出端。工作时,1,3开关导通,同时2,4开关断开,接着2,4开关导通,同时1,3开关断开。这样反复交替更换即可实现正负脉冲。