Royer結構為自振盪形式,受元件參數偏差的影響,不易實現嚴格的燈頻和燈電流控制,而這兩者都會影響燈的亮度。盡管如此,Royer結構由於結構簡單,技術成熟,且具有價格上的優勢,因此,在液晶彩電中應用比較廣泛。
royer推挽自激電路圖
下圖是Royer結構的基本電路,也稱為自激式推挽多諧振盪器。它是利用開關晶體管和變壓器鐵芯的磁通量飽和來進行自激振盪,從而實現開關管“開/關”轉換的直流變換器,它由美國人羅耶(G.H.Royer)在1955年首先發明和設計,故又稱“羅耶變換器”。這種結構在早期液晶彩電逆變器中應用較多。Royer結構的驅動電路和驅動控制IC(如BIT3101A、BIT3102A、FP1451、BA9741等)配合使用,即可組成一個具有亮度調整和保護功能的逆變器電路。
下圖中,變壓器由3個繞組構成。其中,兩推挽管Vl、V2集電極之間的繞組(L1+L2)為初級繞組(又稱集電極繞組),CCFL兩端的繞組(L4)叫次級繞組,Vl、V2基極之間的繞組(L3)為反饋繞組(又稱基極繞組)。初級電路中,L為變壓器T的中心抽頭提供一個高交流輸入阻抗,R為Vl、V2提供基極直流偏置,同時也決定了兩只管子的集電極電流大小,而變壓器T次級的電流值與Vl、V2的集電極電流有關,決定流經CCFL的次級電流的大小。
由於開關管Vl、V2的性能不可能絕對一致,所以,在接通電源的瞬間,Vcc向開關管Vl、V2基極注入的電流也不可能絕對平衡,流經兩開關管集電極的電流也不可能完全一致。
設I1>I2,則變壓器的磁通大小與方向由i1決定,而磁通的變化在反饋繞組上將引起感應電動勢。感應電動勢極性在圖中反饋繞組L3的“.”端為負。
由於反饋繞組的感應電動勢使V2基極的電位下降,Vl的基極電位上升,從而對V2形成負反饋,使V2的集電極電流i2越來越小;對Vl形成正反饋,使Vl的集電極電流i1越來越大。合成磁通增大,磁通的變化及感應電動勢的相互作用使Vl飽和導通、V2截止。此時,磁通達到最大值,而與磁通變化率呈正比的感應電動勢為零。
反饋繞組上感應電動勢的消失使Vl的基極電位下降,Vl的集電極電流也下降,電流的變化率反向,引起磁通的變化率反向,從而導致繞組的感應電動勢反向,即反饋繞組的“.”端為正,這樣引起V2的基極電位上升,Vl的電位下降,從而對Vl形成負反饋,使Vl的集電極電流f1越來越小;對V2形成正反饋,使V2的集電極電流如越來越大。合成磁通增大,磁通的變化及感應電動勢的相互作用使V2飽和導通、Vl截止,此時,磁通達到最大值,而與磁通變化率呈正比的感應電動勢為零。
上述兩種過程不斷循環,從而在變壓器的次級形成振盪,而諧振電容器Cl的存在使振盪電路按照特定的頻率進行簡諧振盪,在變壓器T的次級,變壓器的次級繞組L4與電容C2、CCFL的等效電阻構成一個諧振電路。在CCFL被電離之前,阻抗是無窮大的,因為空載諧振電路具有高Q(功率因數)值,它可以在燈管上產生非常高的電壓,實現啟動,當CCFL啟動后,CCFL基本上是一個電阻型阻抗,因此,通過限制並維持通過CCFL的電流,可使CCFL在一定的電流作用下工作並產生相應的壓降。