引言

EL灯及其属性

    当EL灯电极被加上交替改变的电压时，上能级的磷电子(价电带)被激发，跃迁到更高能级。然而，高能级不稳定，所以，被激发的电子返回到最初能级，释放一个光子。由于磷粒子均匀分布，因此，EL灯辐射的光在灯表面看起来非常柔和。

    频率变化会影响辐射光的颜色，而电压和频率都会影响EL灯的亮度。提高电压或者频率会增强灯的亮度，但也会影响灯的使用寿命。一般而言，和提高电压相比，提高灯的频率(f_EL)会更迅速减少灯使用寿命。EL灯的使用寿命一般采用亮度减半时的工作时间(TTHL)，即，“半亮度寿命”时间表示，它是在一定电压和频率下，EL灯亮度降至最初亮度一半时的时间。TTHL标准通常由EL灯生产商提供，规定以千小时表示。手持产品中，灯不需要始终打开，TTHL一般不是大问题。

    一般有两类EL灯：高压EL灯和低压EL灯。高压EL灯阈值电压要比低压EL灯高得多，意味着高压EL灯需要较高的峰峰值电压才能点亮。高压EL灯需采用变压器驱动电路进行驱动，而低压EL灯采用基于IC的EL驱动电路进行驱动。因此，针对每一应用选择合适的EL灯是优化电路的第一步。

MAX4990电路优化

DC-DC转换

    当开关Q接通/关断时，电感L_X被冲放电。通过二极管D释放的能量存储在电容C_S中。

    可以按照以下方法设置L_X的开关频率(f_SW)：

1. SLEW和SW引脚上的R_SLEW电阻和C_SW电容(分别)连接至GND，如图3所示。
   
   
   

   
   图3. SLEW引脚上的电阻和SW引脚上的电容一起用于计算L_X开关频率

2. 
   
   按下式计算L_X开关频率：
   
   
   
   

3. 直接将PWM信号驱动至SW引脚，如图4所示。
   
   
   

   
   图4. 90%占空比PWM信号被驱动至SW引脚
   
   

EL灯的输出波形

1. SLEW和EL引脚的R_SLEW电阻和C_EL电容(分别)连接至GND。按下式计算f_EL：
   
   
   
   
   
   
2. 在EL引脚加上时钟信号。在这一例子中，f_EL是时钟频率的1/4。

    选择了f_EL之后，必须选择灯的峰峰值电压(V_P-P)，以获得所需的亮度。通过以下方法来控制交流V_P-P：

1. R_DIM和R_SLEW组合，按下式计算：
   
   
   
   
2. 在DIM引脚加上PWM信号。PWM信号的占空比在内部从0转换到1.22V。
3. 在DIM引脚加上DC电压。将DC电压从0.35V提升到1.3V，使灯V_P-P电压从70V增大到250V。

优化MAX4990电路

1. 使用R_SLEW = 100kΩ。以后可以改变R_SLEW来优化/减小灯产生的音频噪声。
2. 根据输入电压以及灯大小来选择电感值。一般而言，当使用MAX4990，驱动灯时，建议电感值在100μH至330μH的范围。从您的供应商那里，针对自己的应用来选择合适的电感(请参考MAX4990数据资料的第11页，了解所推荐的电感)。
3. 选择合适的C_SW值，设置f_SW初始值，防止电感饱和，提供灯上所需要的输出电压。建议选择较小的C_SW值，以较快的f_SW开始，然后提高这一数值，以保证电感不会进入饱和。
4. 选择C_EL初始值，提供合适的f_EL，以减小R_SLEW值。
5. 为获得所需的亮度，通过选择合适的R_DIM值来设置输出电压。
6. 在1nF至10nF之间选择C_S值，使输出波形顶部的波纹最小。一般而言，对于体积较大的灯，需要使用较大的C_S值。如果采用了某一C_S值，重新调整f_SW，以减小输出波形顶部的波纹。在大多数情况下，EL灯电容1/10的C_S值足够了。
7. 根据您具体应用的音频噪声要求，使用合适的R_SLEW值，选择合适的输出摆率(dV/dt)。音频噪声随着灯上波形摆率的减小而降低。
8. 根据所选的R_SLEW值，调整C_SW和C_EL值，获得合适的灯和电感开关频率。在大多数情况下，只需要调整C_EL就可以获得所需的f_EL。
9. 通过调整R_DIM值，再次设置输出电压，以获得所需的亮度。
10. 重复步骤2到步骤8，直到您对实际应用的输入电压的电流吸收感到满意。
11. 根据设置的R_DIM值来选择C_DIM，以获得所需的慢接通/关断时间。

使用MAX4990评估套件进行电路优化

1. 电源。
2. 万用表和电源串联以测量电流吸收。
3. 双通道示波器来监视波形，以及灯上波形的变化(一个通道连接V_A，另一通道连接V_B；如果需要，在V_B置反信号上增加V_A来观察灯上的差分电压)。
4. 需要灯生产商提供的电压和频率亮度测量标准或者规范，以获得一定的亮度。

1. JU1位于2和3之间，设置VR1为0Ω。正确设置JU4和JU5跳线。
2. 使用3.6V电源对评估套件供电，EL灯与电源连接，JU8置位。
3. 使用VR3设置f_EL为400Hz。
4. 使用VC1将电流消耗置为最小值。
5. JU3放置在1和2之间，使用VR2设置输出电压，使电路不在稳压状态。这意味着，输出波形顶部没有平台，如图14所示。

    V_DD = 3.6V时，测量以下参数：
    I_DD = 26mA、亮度 = 24.6cd/m2、R_SLEW = 100kΩ (R1 = 100kΩ，评估套件上VR1 + R1)、R_DIM = 73.8kΩ。

    6.测量f_SW。这可以通过扩展V_A或者V_B的时间量程来实现，直至看到输出波形的最小步长，如图15所示。

    7.通过VC1改变f_SW，增加输出电压，使其能够提供所需的亮度(图16)。

    8.检查波形，确定电感没有饱和，如图17所示。

    9.按照步骤6的方程8计算f_SW (图18)。

    10.对于对音频噪声敏感的应用，重复进行步骤5 (图19)。

    11.JU1位于2和3之间，使用VR1来改变输出波形上升沿和下降沿的摆率。注意，较快的摆率(dV/dt)提供较强的亮度，但也导致EL灯产生较大的音频噪声(图20)。

    12.重复步骤5，确定器件没有处于稳压状态(图21)。

    V_DD = 3.6V时，测量以下参数：
    I_DD = 52mA、亮度 = 38cd/m2、R_SLEW = 120.9kΩ、R_DIM = 114.7kΩ

    13.重复步骤8，检查电感饱和(图22)。

    14.重复步骤11，改变摆率(图23)。

    15.重复步骤5，确定器件没有处于稳压状态(图24)。

    16.重复步骤7、8、9、11和5 (按这一顺序)，直到您的应用获得了所需的亮度，以及合适的波形(图25和图26)。

    17.使用步骤6的方程8来计算f_SW (图27)。

    18.测量R_DIM和R_SLEW值。

        R_DIM = 239.4kΩ
        R_SLEW = 260.5kΩ

    19.注意，R_SLEW值应该是VR1 + 100kΩ上的值，这是因为评估套件上VR1串联了一个100kΩ电阻。当测量VR1和VR2值，确定评估套件断开了电源连接。

    20.测量了f_SW、f_EL (400Hz)以及R_SLEW和R_DIM值之后，使用方程1和方程3来计算电路所使用的C_SW和C_EL值：

    21.根据计算值，为您的电路选择最相近的电容值。可能需要根据所选的C_SW和C_EL值对R_SLEW和R_DIM稍作调整。

    22.根据设置的R_DIM值来选择C_DIM，以获得所需的慢接通/关断时间。

    如果用户采用商用电感来替代评估套件上的电感，需要根据新电感来重新优化电路。此外，改变灯的大小以及输入电压也需要重新优化电路。

    当使用555定时器时，如果需要改变f_SW以优化电路，用户应确定f_SW的占空比(DC)范围在88%至90%之间。按照以下方程来设置DC范围：