中心議題：

• 低溫對液晶顯示器的影響
• 低溫加熱原理分析及實現
• 加固液晶顯示器自動溫控技術

隨著電子技術的發展，液晶顯示器在軍
、民品中的應用越來越廣泛
，已逐漸替代了CRT顯示器成為了顯示領域的主流產品。本文介紹了液晶顯示器加固過程中的溫控原理
，通過CPLD／FPGA編程的方法實現了低溫加熱的自動控製
，拓寬了液晶顯示器低溫工作範圍。

由於商用液晶顯示器在環境溫度低於OV時，液晶材料就會變成粘稠狀，溫度更低時，液晶材料甚至“結晶”

，從而導致液晶顯示器在低溫啟動工作時

，顯示畫麵變色
、亮度低、出現“拖尾”現象，嚴重時根本看不清圖形
、圖(tu)像(xiang)顯(xian)示(shi)，不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)軍(jun)用(yong)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)要(yao)求(qiu)。為(wei)了(le)將(jiang)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)用(yong)於(yu)軍(jun)用(yong)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)，可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)在(zai)低(di)溫(wen)時(shi)對(dui)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)進(jin)行(xing)加(jia)熱(re)

，從(cong)而(er)拓(tuo)寬(kuan)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)低(di)溫(wen)工(gong)作(zuo)範(fan)圍(wei)。本(ben)文(wen)討(tao)論(lun)了(le)加(jia)固(gu)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)低(di)溫(wen)加(jia)熱(re)控(kong)製(zhi)原(yuan)理(li)，設(she)計(ji)了(le)一(yi)套(tao)有(you)效(xiao)的(de)溫(wen)控(kong)電(dian)路(lu)，給(gei)出(chu)了(le)基(ji)於(yu)FPGA編程的VHDL語言設計代碼，為廣大的電路設計工程師提供一定的參考。

1 低溫對液晶顯示器的影響

軍用加固液晶顯示器，要求能適應的環境溫度範圍較大，一般要求在一2O℃至55℃溫(wen)度(du)範(fan)嗣(si)內(nei)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。但(dan)由(you)於(yu)液(ye)晶(jing)材(cai)料(liao)的(de)在(zai)低(di)溫(wen)時(shi)
，液(ye)晶(jing)的(de)閾(yu)值(zhi)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)，響(xiang)應(ying)速(su)度(du)變(bian)慢(man)，甚(shen)至(zhi)液(ye)晶(jing)品(pin)格(ge)結(jie)晶(jing)，使(shi)得(de)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。以(yi)SHARP公司的TFT—LCD寬溫型液晶屏為例，常溫型器件低溫正常工作點為-5℃
，寬溫型器件低溫正常工作點為-1O℃ ，低於此溫度後，液晶屏的響應速度就會變慢。雖然目前國外已有個別公司研製出具有較高清亮點、較低粘度係數、內值電壓的變化在較寬溫度範圍內閾值特性較為一致的寬溫液晶材料，但由於其價格昂貴，不能推廣應用。

yincizaijiaguyejingxianshiqiyanzhizhong，bixucaiqucuoshi，tuokuanyejingxianshiqidediwengongzuofanwei，quebaoqizaidiwenhuanjingzhongnengzhengchanggongzuoheyoujiaokuaidexiangyingsudu。

2 低溫加熱原理分析及實現

加熱電路一般包括處理器
、溫度傳感器

、比較器
、加熱控製開關
、加熱器件（加熱膜或加熱帶）等，加熱方式一般有定流加熱與脈衝調寬加熱兩種方式。

定(ding)流(liu)加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)設(she)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)對(dui)加(jia)熱(re)器(qi)件(jian)進(jin)行(xing)供(gong)電(dian)加(jia)熱(re)，特(te)點(dian)是(shi)加(jia)熱(re)速(su)度(du)與(yu)加(jia)熱(re)器(qi)件(jian)溫(wen)度(du)無(wu)關(guan)
，此(ci)種(zhong)方(fang)式(shi)加(jia)熱(re)電(dian)路(lu)簡(jian)單(dan)，易(yi)於(yu)控(kong)製(zhi)，缺(que)點(dian)是(shi)在(zai)加(jia)熱(re)器(qi)件(jian)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)液(ye)晶(jing)模(mo)塊(kuai)熱(re)衝(chong)擊(ji)大(da)
，加(jia)熱(re)器(qi)件(jian)不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)對(dui)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)加(jia)熱(re)，加(jia)熱(re)效(xiao)果(guo)受(shou)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)影(ying)響(xiang)。脈(mai)衝(chong)調(tiao)寬(kuan)加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)為(wei)一(yi)種(zhong)變(bian)功(gong)率(lv)加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)
，在(zai)低(di)溫(wen)時(shi)加(jia)熱(re)功(gong)率(lv)大(da)，速(su)度(du)快(kuai)，隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)，逐(zhu)漸(jian)調(tiao)小(xiao)加(jia)熱(re)控(kong)製(zhi)開(kai)關(guan)的(de)開(kai)關(guan)占(zhan)空(kong)比(bi)，以(yi)達(da)到(dao)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)加(jia)熱(re)功(gong)率(lv)的(de)目(mu)的(de)，此(ci)種(zhong)加(jia)熱(re)方(fang)式(shi)加(jia)熱(re)器(qi)件(jian)可(ke)以(yi)放(fang)在(zai)液(ye)晶(jing)模(mo)塊(kuai)偏(pian)光(guang)板(ban)背(bei)後(hou)對(dui)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)進(jin)行(xing)直(zhi)接(jie)加(jia)熱(re)，加(jia)熱(re)效(xiao)率(lv)高(gao)，缺(que)點(dian)是(shi)加(jia)熱(re)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)複(fu)雜(za)
，設(she)計(ji)成(cheng)本(ben)高(gao)。

本文結合特定的產品介紹一種無需處理器介入的定流加熱控製方式，采用CPLD或FPGA編程實現加熱的控製

，電路簡單，設計成本低。

加熱電路包括FPGA／CPLD、溫度傳感器
、比較器、加熱控製開關、加熱器件等，電路圖如圖1。

圖1 加熱電路圖

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如圖1所示
，由D1、RT1（負溫度係數）、Rl—R5組成的電壓比較網絡對溫度進行監控，信號TUP與TDOWN與溫度關係如表1。

表1 TUP／TDOWN邏輯與溫度關係表

當環境溫度低於0℃

，此時TUP與TDOWN均為高電平，FPGA／CPLD輸出高電平HEAT_UP
，加熱電路工作。當環境溫度介於0℃與20℃之間時，如果此時正在加熱，則繼續加熱，如果當前未加熱

，則無需加熱。當環境溫度高於20℃時，則停止加熱。

由c2與R7組成的Rc電路加大了Q2的開關信號導通與關斷的時間，減輕了加熱電路對12V供電電路的衝擊。

FPGA／CPLD編程如下（VHDL語言）：


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仿真波形如圖2。

3 結束語

以上我們主要討論了液晶顯示器低溫加熱的控製方法，並給出了定流加熱的一個應用實例。本設計電路簡單
，設計成本低，文中的VHDL語yu言yan原yuan代dai碼ma經jing仿fang真zhen及ji實shi際ji測ce試shi效xiao果guo良liang好hao，成cheng果guo已yi經jing應ying用yong於yu某mou係xi列lie加jia固gu液ye晶jing顯xian示shi器qi。該gai係xi列lie加jia固gu液ye晶jing顯xian示shi器qi已yi廣guang泛fan用yong於yu軍jun用yong電dian子zi裝zhuang備bei之zhi中zhong。