基于uPD16305在等离子体显示器中的应用

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资源描述

等离子体显示器(PlasmaDisplayPanel,简称PDP)是近几年发展起来的新型板显示器件,它利用气体放电产生的紫外线激发荧光粉发光显示图像。它具有超薄的外形、平面显示、高亮度、宽视解、不受磁场影响等优点,是大屏幕壁挂电视的主流发展方向。但是,它的驱动电压高达180V,因而一些常用的显示驱动器无法满足PDP对高驱动电压的要求。例如,Supertex公司生产的用于场发射显示器(FED)的HV53/5408,只能提供90V的驱动电压。为了降低驱动电路的成本、缩小驱动电路的体积,我们使用了NEC公司的μPD16305为核心设计的驱动电路,简单易调、点用体积小、显示效果好。下面对此芯片的性能特点测验它在PDP驱动电路的具体应用进行简要的介绍。1性能特点μPD16305jNEC公司推出的专用于AC-PDP的行驱动器,它在工艺上使用高压CMOS结构。它由40位的双向移位寄存器、锁存器和高压CMOS驱动块组成。其逻辑块的供电电压为5V(CMOS电平输入),驱动块可实现200V、400mA的高电压、大电流输出。它还具有如下特点:片上集成了40位双向移位寄存器;低功耗(1mW);工作温度范围宽(-40~+85℃)。为了使芯片的封装形式与标准封装一致,μPD16305采用了80管脚的标准QFP塑料封装。但对芯片有用的64个管脚分别由芯片的三个方向引出,并且引脚在芯片上呈逆时针排列。其中有40个高压输出管脚、10个电源管脚、1个逻辑输入管脚和1个逻辑输出管脚、6个控制管脚以及6个空管脚。各管脚功能说明如下:Q1~Q40(管脚1~20,45~64):高压输出端VSS1(管脚24、41):逻辑块地VDD1(管脚26、39):逻辑块电源VSS2(管脚22、23、42、43):驱动块地VDD2(管脚21、44):驱动块电源A(管脚30):右移数据输入端/输出端B(管脚35):左移数据输入端/输出端R/L(管脚25):移位方向控制端,当R/L=1时,A脚为输入端,B脚为输出端,移位寄存器执行右移功能;当R/L=0时,B脚为输入端,A脚为输出端,移位;寄存器执行左移功能PC(管脚27):极性反转控制端CLK(管脚31):时钟输入端CLR(管脚32):数据清除端(低有效)STB(管脚36):锁存使能控制端,当STB=1时,执行锁存功能;当STB=0时,数据通过BLK(管脚37):输出置位控制端,当BLK=1时,输出与PC同相;当BLK=0时,输出与PC相异或后输出NC(管脚28、29、33、34、38、40):空管脚为了解决高压芯片的散热问题,μPD16305将高压输出对称地放置到芯片的两端;为便于电路的安装、调试,将控制管脚放置到芯片的同一侧。ΜPD16305的功能结构可分为三部分:40位双向移位寄存器、40位锁存器和高压输出功能块。它除了有40路的高压输出以外,还有一个低压的输入和一个低压的输出。并且这两个输入输出端口都是双向的,当一个为输入时,另一个为输出,其输出是移位寄存器输入相连,可以级联驱动40路以上的显示器。对于分辨率为852×480的PDP来说,只需12片μPD16305的主要功能块。移位寄存器、锁存器和高压输出块的真值表分别如表1、2、3所示。在这三部分电路中,高压输出驱动电路部分是μPD16305芯片的核心部分,它为负载提供了高电压、大电流的输出,高压输出直接驱动PDP屏的显示单元,点亮被选中的象素。图2为μPD16305高压输出驱动电路图。图2中,A、B、C三路信号是由同一信号(锁存器输出的信号)经过分离得到的。它们分别输入到高压输出驱动块的三个输入端,其中A和B信号反相,A和C信号同相。当A=1、B=0、C=1时,N1、P1、N3导通,N2、P2、P3截止,输出OUT=0;当A=0、B=1、C=0时,N2、P2、P3导通,N1、P1、N3截止,输出OUT=VDD2。由图可知,这种输出结构不同于普通的互补输出结构。这种电路结构的优点在于:它可以用前级的数字电平,驱动后面的功率级电路,这对于普通的推挽输出结构来说,是根本达不到的。对于如图3所示的普通的CMOS互补输出结构,假设VDD2=200V、GND=0V、Vthn=15V、Vthp=-15V。若要使Vout=GND,即要使N管导通、P管截止,就需要满足①VgsVthn;②VDD2-Vgs-Vthp。这样,栅极电压Vgs至少应该等于VDD2+Vdtp,即Vgs至少应为200-15=185V,这就需要在芯片中加入电平转换电路,将CMOS数字电平提升到可以驱动功率管的高电平。对于40路输出的μPD16305来说,可以想象它所点的体积将是巨大的,因而不利于芯片的集成。2μPD16305来说,PDP驱动电路中的应用μPD16305是一种CMOS结构的高压驱动电路,使用非常灵活。其输入可以是TTL电平,也可以是CMOS电平,高压输出调节范围可从0V~200V。其内部有一内置二极管,此二极管的阳极接在μPD16305的Vss2端,阴极接在μPD16305的VDD2端。由于PDP驱动电极(Y)波形出现有多种电压,所以驱动芯片μPD16305提供稳定、恒定的电源电压是不可能完成该波形的。解决多电源电压的方法是将μPD16305的高压电源和高压地“浮起来运用,使驱动芯片的电源脚和地脚在不同时刻与同电压相接,从而使芯片输出符合相应的要求。在维持期里,所有Y电极的波形完全一致。但在寻址期中扫描寻址时,各行的Y电极有效时间不同,出现有多种电压。所以在维持期和寻址期,可以通过MOS开关管的不同状态,使驱动芯片的电源脚和地脚在不同时刻与不同电压相接,以得到所需要的波形。这种连接方式降低了输出级MOS管上的电压,应用起来有很大余地。在驱动PDP时,在维持期和寻址期的初始化阶段,利用的是μPD16305的全高或全低工作状态(可参见表3);而在寻址期的扫描阶段,利用的是μPD16305的移位工作状态,以实现逐行扫描。μPD16305作为行驱动器使用时,控制信号与μPD16305的具体连接方式如图4所示。μPD16305的控制信号中,信号R/L可直接接到低压电源VDD1上。因为在驱动电路中,只在逐行扫描阶段才利用了移位功能,而且移位是在朝一个方向进行的,因此没有必要增加额外的信号产生器,将期接至某一固定电位即可。其它的控制信号如A、CLK、STB、CLK等,可根据从PDP屏上测得的数据,用可编程逻辑器件来产生,这里我们采用的是Altera公司的FLEX10K10系列的芯片。电源信号和地信号是通过电平转换电路驱动功率MOS开关管提供的,电平转换电路的控制时序由CPLD产生。最终产生的驱动波形如图5所示。在实际应用中,要确保μPD16305所有的UDD1、VDD2、Vss1、Vss2管脚都要被使用,并且Vss1和Vss2必须接到同一电位上;由于μPD16305的管脚33在芯片内部被连接到了封装外壳上,所以必须保证此管脚开路,不能使用;为了防止器件发生闩锁效应,加电源时必须按照先加VDD1、再加逻辑信号、最后加VDD2的顺序进行;关断电源时,按照相反的顺序进行操作。北京至福州货运专线北京到上海物流专线北京到南京物流专线小口径膛线无缝钢管gcr15轴承钢管轴承钢管生产厂齿轮泵厂家RY导热油泵LQB沥青保湿泵有载调压电力变压器高出力变压器非晶合金变压器电动二通阀汽水分离器缓闭式止回阀杭州电焊机价格杭州螺杆空气压缩机杭州等离子切割机报价公交刷卡机手持刷卡机手持收费机微机监控电机保护器电机缺相保护器电机微机保护器

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