電致發(fā)光背光燈（EL燈）薄，柔韌且堅固，使其成為車輛儀表板夜間背光的理想選擇。 EL燈自20世紀60年代初推出以來已被廣泛使用，但缺乏芯片功能限制了它們在某些市場和應用中的使用?，F(xiàn)在，可編程片上系統(tǒng) TM （PSoC TM ）混合信號陣列，具有可配置的模擬和數(shù)字資源，例如賽普拉斯CY8C24xxx，允許設計人員使用EL的以前不可能的方式獲益。

背景本質上，EL燈是具有至少一個透明電極和特殊磷光電介質的電容器。其電容約為0.6至1 nf/cm 2 。施加交流電壓并發(fā)光，產(chǎn)生均勻的光。施加更大的電壓，燈泡發(fā)出更亮的光。厚度小至0.12 mm，可輕松適應當今工業(yè)設計師所需的彎曲和輪廓表面，負責儀表組的外觀和感覺。

EL燈提供平坦均勻的光源，利用功率低，產(chǎn)生的熱量低，是儀器儀表的理想選擇。 EL燈需要高AC電壓才能打開。每種應用的細節(jié)不同，但通常刺激電壓在200至500Hz的40V rms 至100V rms 的范圍內(nèi)。對于典型的以數(shù)字為中心的工程師來說，這么高的電壓看起來就像是高能物理學。因為這種資源在汽車電氣系統(tǒng)中并不容易，所以必須產(chǎn)生它。

施加在EL燈上的交流電壓使熒光粉在EL內(nèi)發(fā)光。像所有光源一樣，隨著時間的推移，發(fā)射光的強度將減小。 EL燈的這種調(diào)光效果的量度是半亮度時間（THL）。每種應用的細節(jié)不同，但是對于80V rms 在200Hz下的施加電壓，EL燈的THL通?？沙^3，500小時。還值得一提的是，較大的交流電壓也會產(chǎn)生較大的直流誤差。這意味著當向EL燈施加更高的電壓時THL減小。此外，當施加較低電壓時，THL延長。

要打開燈泡，需要產(chǎn)生較大的AC刺激電壓。一種流行的方法是使用電荷泵產(chǎn)生大的直流電壓，然后以所需的頻率將其放電。電荷泵（有時稱為升壓轉換器）采用較小的直流電壓并將其（通過電感器）轉換為較大的電壓。這可以通過使用此處顯示的基本電路來實現(xiàn)。

基本升壓模式電荷泵

忽略任何電阻，當開關打開時，會產(chǎn)生與時間成正比的電流。在 on 的末尾，產(chǎn)生了以下電流。

當開關關閉時，磁場電感器塌陷導致電流通過二極管分流并存儲在電容器中。對于每個循環(huán)，傳輸一定量的能量。隨著能量轉移以f h 的速率發(fā)生，產(chǎn)生以下功率：

輸出電壓將增加直到EL燈使用的功率等于產(chǎn)生的功率。對于每種類型和尺寸的EL燈，這是一個獨特的值。使用制造商的數(shù)據(jù)表，可以確定L，f h 和V dc 。然后可以通過占空比調(diào)節(jié)輸出電壓。必須注意防止占空比增加到不再有足夠時間讓電感器完全轉移其能量的程度。該功能可通過PSoC器件中的一個可配置數(shù)字模塊實現(xiàn)。

H橋用于將DC高壓切斷為AC信號。下面顯示的原理圖可能有助于可視化。為簡單起見，高側和低側開關顯示為MOSFET。它也可以用雙極晶體管，BGJT，SCR或這些開關類型的某種組合來實現(xiàn)。

Basic H-橋接拓撲

H橋電路的名稱來自于它類似于大寫字母H.為了生成AC信號，必須執(zhí)行以下控制周期。

EL燈的充電方向是一個方向。

將燈泡放電。

以相反方向給EL燈充電。

將燈泡放電。技術被稱為四相驅動?？刂茽顟B(tài)如下表所示。

四相橋式驅動器

注意有八個什么應該是四州表的條目。這是因為添加了很少的微型狀態(tài)以確保A相 HIGH 和B相 LOW （或B相 HIGH 和A相 LOW ）從不，甚至是短暫的，都被激活。同時激活將導致從高壓電源到地的直接短路。這些迷你狀態(tài)稱為死區(qū)狀態(tài)。實現(xiàn)該控制器的硬件如下所示。

帶死區(qū)的四相H橋控制器

頻率為f l 的脈沖寬度調(diào)制器（PWM）被饋送到死區(qū)發(fā)生器，以產(chǎn)生欠重的低和高相位信號。它還被饋送到觸發(fā)器以產(chǎn)生A相和B相信號。邏輯上組合這四個信號以產(chǎn)生上表中所示的四個控制信號。該硬件可以使用三個PSoC可配置數(shù)字模塊實現(xiàn)。 PWM的占空比決定了EL燈上的電壓（V HV ）的長度。觸發(fā)器確保電壓以交替的極性施加。這導致以下RMS電壓和開關頻率。