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根据uPD16305在等离子体显示器中的使用

等离子体显示器(Plasma Display Panel,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.

等离子显现器(Plasma Display Panel,简称PDP)是近几年发展起来的新型板显现器件,它运用气体放电产生的紫外线激起荧光粉发光显现图画。它具有超薄的外形、平面显现、高亮度、宽视解、不受磁场影响等长处,是大屏幕壁挂电视的干流发展方向。可是,它的驱动电压高达180V,因而一些常用的显现驱动器无法满意PDP对高驱动电压的要求。例如,Supertex公司出产的用于场发射显现器(FED)的HV53/5408,只能供给90V的驱动电压。

为了下降驱动电路的本钱、缩小驱动电路的体积,咱们运用了NEC公司的μPD16305为中心规划的驱动电路,简略易调、点用体积小、显现作用好。下面对此芯片的功用特色检验它在PDP驱动电路的详细运用进行扼要的介绍。

1 功用特色

μPD16305j NEC公司推出的专用于AC-PDP的行驱动器,它在工艺上运用高压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),驱动块可完结200V、400mA的高电压、大电流输出。它还具有如下特色:片上集成了40位双向移位寄存器;低功耗(1mW);作业温度规模宽(-40~+85℃)。

为了使芯片的封装方法与规范封装共同,μPD16305选用了80管脚的规范QFP塑料封装。但对芯片有用的64个管脚别离由芯片的三个方向引出,而且引脚在芯片上呈逆时针摆放。其间有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个操控管脚以及6个空管脚。各管脚功用阐明如下:

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):移位方向操控端,

当R/L=1时,A脚为输入端,B脚为输出端,移位寄存器履行右移功用;

当R/L=0时,B脚为输入端,A脚为输出端,移位;寄存器履行左移功用

PC(管脚27):极性回转操控端

CLK(管脚31):时钟输入端

CLR(管脚32):数据铲除端(低有用)

STB(管脚36):锁存使能操控端,

当STB=1时,履行锁存功用;

当STB=0时,数据经过

BLK(管脚37):输出置位操控端,

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

为了处理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头;为便于电路的装置、调试,将操控管脚放置到芯片的同一侧。ΜPD16305的功用结构可分为三部分:40位双向移位寄存器、40位锁存器和高压输出功用块。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。而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,能够级联驱动40路以上的显现器。关于分辨率为852×480的PDP来说,只需12片μPD16305的首要功用块。

移位寄存器、锁存器和高压输出块的真值表别离如表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芯片的中心部分,它为负载供给了高电压、大电流的输出,高压输出直接驱动PDP屏的显现单元,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)经过别离得到的。它们别离输入到高压输出驱动块的三个输入端,其间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一般的互补输出结构。这种电路结构的长处在于:它能够用前级的数字电平,驱动后边的功率级电路,这关于一般的推挽输出结构来说,是底子达不到的。

关于如图3所示的一般的CMOS互补输出结构,假定VDD2=200V、GND=0V、Vthn=15V、Vthp=-15V。若要使Vout=GND,即要使N管导通、P管截止,就需求满意①Vgs>Vthn;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,这就需求在芯片中参加电平转化电路,将CMOS数字电平提升到能够驱动功率管的高电平。关于40路输出的μPD16305来说,能够幻想它所点的体积将是巨大的,因而不利于芯片的集成。

2 μPD16305来说,PDP驱动电路中的运用

μPD16305是一种CMOS结构的高压驱动电路,运用十分灵敏。其输入能够是TTL电平,也能够是CMOS电平,高压输出调理规模可从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。因为PDP驱动电极(Y)波形呈现有多种电压,所以驱动芯片μPD16305供给安稳、稳定的电源电压是不可能完结该波形的。处理多电源电压的办法是将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间与同电压相接,从而使芯片输出契合相应的要求。

在保持期里,一切Y电极的波形完全共同。但在寻址期中扫描寻址时,各行的Y电极有用时间不同,呈现有多种电压。所以在保持期和寻址期,能够经过MOS开关管的不同状况,使驱动芯片的电源脚和地脚在不同时间与不同电压相接,以得到所需求的波形。这种衔接方法下降了输出级MOS管上的电压,运用起来有很大地步。

在驱动PDP时,在保持期和寻址期的初始化阶段,运用的是μPD16305的全高或全低作业状况(可参见表3);而在寻址期的扫描阶段,运用的是μPD16305的移位作业状况,以完结逐行扫描。

μPD16305作为行驱动器运用时,操控信号与μPD16305的详细衔接方法如图4所示。

μPD16305的操控信号中,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运用了移位功用,而且移位是执政一个方向进行的,因而没有必要添加额定的信号产生器,将期接至某一固定电位即可。

其它的操控信号如A、CLK、STB、CLK等,可根据从PDP屏上测得的数据,用可编程逻辑器材来产生,这儿咱们选用的是Altera公司的FLEX10K10系列的芯片。

电源信号和地信号是经过电平转化电路驱动功率MOS开关管供给的,电平转化电路的操控时序由CPLD产生。终究产生的驱动波形如图5所示。

在实践运用中,要确保μPD16305一切的UDD1、VDD2、Vss1、Vss2管脚都要被运用,而且Vss1和Vss2有必要接到同一电位上;因为μPD16305的管脚33在芯片内部被衔接到了封装外壳上,所以有必要确保此管脚开路,不能运用;为了避免器材产生闩锁效应,加电源时有必要依照先加VDD1、再加逻辑信号、最终加VDD2的次序进行;关断电源时,依照相反的次序进行操作。

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