‌UCC3972/3 CCFL驱动器控制器技术文档总结

笔记本电脑或便携式应用中使用的冷阴极荧光灯 （CCFL） 转换器的设计目标包括小尺寸、高效率和低成本。UCC3972/3 CCFL 控制器提供必要的电路块，以在小尺寸 8 引脚 TSSOP 封装中实现高效的 CCFL 背光电源。BiCMOS 控制器通常消耗不到 1mA 的工作电流，与需要 5mA 至 10mA 工作电流的双极性控制器相比，提高了整体系统效率。

通过集成反馈控制的PWM驱动器级、开路灯保护、启动延迟以及降压级和推挽级之间的同步电路等功能，最大限度地减少了外部器件数量，降低了系统成本。UCC3972/3包括一个内部分流稳压器，允许该器件在4.5V至25V的输入电压下工作。该器件支持模拟和外部产生的低频调光工作模式。

该UCC3973在降压引脚上增加了一个可编程电压钳位。此功能可用于在启动期间或发生开路灯时保护变压器免受过压影响。变压器电压通过在检测到过压时降低占空比来控制。
*附件：ucc3972.pdf

特性

• 1mA典型电源电流
• 精确的灯电流控制
• 模拟或低频调光功能
• 开灯保护
• 可编程启动延迟
• 4.5V至25V工作电压
• PWM频率与外部谐振槽同步
• 提供 8 引脚 TSSOP 和 SOIC 封装
• 内部电压钳可保护变压器免受过压 （UCC3973） 的影响

参数

‌1. 产品概述‌
UCC3972/3是专为冷阴极荧光灯（CCFL）设计的BiCMOS驱动控制器，适用于笔记本、便携设备等LCD背光电源。关键特性包括：

• ‌高效节能‌：典型工作电流仅1mA，显著优于传统双极型控制器（5-10mA）。
• ‌宽电压范围‌：支持4.5V至25V输入，集成18V稳压器。
• ‌保护功能‌：开灯保护、可编程启动延时、UCC3973内置变压器过压钳位。
• ‌封装选项‌：8引脚TSSOP/SOIC封装，节省空间。

‌2. 核心功能模块‌

• ‌同步PWM控制‌：Buck级频率与外部谐振槽同步，降低干扰。
• ‌调光支持‌：支持模拟调光（0-5V控制信号）和低频PWM调光（>120Hz）。
• ‌误差放大器‌：精准平均电流控制，带宽2MHz，补偿网络可配置。
• ‌ 模式选择（MODE引脚） ‌：分三档控制启动、开灯检测使能及正常工作。

‌3. 典型应用电路‌

• ‌拓扑结构‌：电流馈送推挽拓扑，包含Buck预稳压、谐振推挽级和高压输出级。
• ‌关键组件‌：
  • 变压器：需优化匝数比（如67:1）以匹配灯管启动电压（如1000V峰值）。
  • 谐振电容（CRES）：与次级阻抗匹配，确保正弦波形（如0.1μF）。
  • 电感（LBUCK）：150μH，连续/断续模式兼容。

‌4. 设计要点‌

• ‌效率优化‌：
  • 次级布局减少杂散电容，避免高频损耗。
  • 选用低损耗谐振电容（如聚丙烯薄膜）。
• ‌调光实现‌：
  • ‌模拟调光‌：通过电位器或DAC调整反馈电阻。
  • ‌低频PWM调光‌：强制关闭灯电流，扩展调光范围（如200Hz@50%占空比）。
• ‌保护机制‌：
  • ‌开灯检测‌：BUCK引脚电压阈值设定（如10.5V峰值）。
  • ‌ 过压钳位（UCC3973） ‌：限制变压器初级电压至9V峰值。

‌5. 性能参数‌

• ‌电气特性‌：
  • 工作温度：UCC3972/3（0°C至70°C），UCC2972/3（-40°C至85°C）。
  • 最大占空比：95%（FB=1V时）。
• ‌效率曲线‌：系统效率75%-85%，随输入电压（10-22V）和负载功率变化。

‌6. 应用注意事项‌

• ‌启动时序‌：MODE引脚电容（如10μF）提供1秒软启动，确保灯管可靠点亮。
• ‌低温设计‌：灯管启动电压随温度降低需预留余量（如-20°C时增加30%）。
• ‌元件选型‌：推荐Coiltronics变压器、Zetek低VCESAT晶体管（如FZT849）。

‌7. 版本差异‌

• ‌UCC3972‌：无内部电压钳位，需外置钳位电路（如2N3906+齐纳管）。
• ‌UCC3973‌：集成过压钳位，简化设计。

‌8. 文档结构‌

• 包含绝对最大额定值、引脚定义、电气特性表、典型应用图及封装信息（TSSOP-8）。
• 附效率曲线、调光波形图及温度特性数据（如灯管电压随温度变化）。

‌总结‌
UCC3972/3通过高集成度和低功耗设计，为CCFL背光提供紧凑高效的解决方案，特别适合空间受限的便携设备。其灵活的调光选项和多重保护机制满足严苛应用需求，文档详细覆盖从理论计算到布局优化的全设计流程。