新款系統(tǒng)電源芯片打造大屏幕液晶電視及監(jiān)視器應(yīng)用

對于大液晶屏，大家都不陌生，想要家里的電視看著畫面穩(wěn)定、動作流暢，系統(tǒng)電源芯片起著關(guān)鍵作用。富士通半導(dǎo)體最近又推出了一款新產(chǎn)品，就是用于大屏幕液晶面板的5通道系統(tǒng)電源芯片，命名為MB39A302。它的功能不小，能夠通過單塊芯片提供大屏幕液晶面板所需的5種電壓。由于內(nèi)置了VCOM功率放大器、柵極電壓整形電路和大電流驅(qū)動用開關(guān)場效應(yīng)管，所以MB39A302最適用于大屏幕液晶電視及監(jiān)視器等應(yīng)用。

　　圖1：MB39A302的外觀。

　　5通道各有所用

　　MB39A302是由5個通道的電源控制部分組成的系統(tǒng)電源芯片，包括1個通道的降壓轉(zhuǎn)換器、1個通道的升壓換器、2個通道的電荷泵、1個LDO通道以及VCOM調(diào)節(jié)功率放大器和柵極電壓整形電路。它內(nèi)置的開關(guān)場效應(yīng)管的降壓轉(zhuǎn)換器為電壓模式非同步轉(zhuǎn)換器；內(nèi)置開關(guān)場效應(yīng)管的升壓轉(zhuǎn)換器也采用電壓控制模式。

　　豐富的特性

　　該器件有很多豐富的特性，例如電源電壓范圍為8～14V；內(nèi)置開關(guān)場效應(yīng)管的DC/DC轉(zhuǎn)換器為2通道；輸出電壓反饋方式電荷泵為2通道；可通過前饋控制實現(xiàn)良好的線性調(diào)節(jié)功能（Vlogic，Vs）；內(nèi)置相位補償元件；內(nèi)置伽馬緩沖器高精度LDO（Vref_o），反饋電壓為±0.5％，最大60mA；內(nèi)置電源延遲接入可調(diào)功能的柵極電壓整形電路；內(nèi)置不依賴負(fù)載的軟啟動電路；內(nèi)置用于Vs時序控制的外置p通道柵極控制功能；內(nèi)置上升沿時序控制功能；多種保護(hù)功能包括短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、低電壓誤動作防止、過熱保護(hù)；通過管腳控制可實現(xiàn)頻率切換功能（500kHz/750kHz）。

　　功能不同凡響

　　我們可以通過圖2的功能框圖了解該器件的功能。這里主要介紹一下MB39A302的電源電壓功能。

　　圖2：MB39A302的功能框圖。

　　MB39A302的電源電壓功能用來生成通常液晶面板所需的微控制器用（Vlogic）、源極驅(qū)動用（Vs）和柵極驅(qū)動用（VGL、VGH）等輸出電壓。

　　先看生成Vlogic電壓的降壓型轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)置過電壓保護(hù)功能，可以避免該器件因FB2端子開放或?qū)Φ囟搪返裙收袭a(chǎn)生的過電壓而損壞。保護(hù)電路可通過OUT端子監(jiān)視降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。OUT端子電壓超過3.7V時，LX2端子上連接的NMOS功率場效應(yīng)管停止工作，電感器的電流降低，從而使降壓轉(zhuǎn)換器的輸出降低。當(dāng)OUT端子的電壓降為電壓保護(hù)閾值之下時，降壓轉(zhuǎn)換器恢復(fù)正常工作。

　　再看生成Vs電壓的升壓型轉(zhuǎn)換器，它采用內(nèi)置N溝道開關(guān)場效應(yīng)管和脈寬調(diào)制（PWM）方式，并通過外接續(xù)流二極管構(gòu)成非同步升壓轉(zhuǎn)換器。升壓轉(zhuǎn)換器通過輸入電壓前饋式的電壓模式獲得優(yōu)良的輸入電壓穩(wěn)壓特性，還可以通過外接元件進(jìn)行相位補償?shù)脑O(shè)定。通過SW端口與OS端口之間所連接的內(nèi)置式P溝道開關(guān)場效應(yīng)管（開電阻18Ω）與外接的續(xù)流二極管聯(lián)動，升壓轉(zhuǎn)換器可以不受負(fù)載影響始終以連續(xù)模式進(jìn)行工作，因而可簡單實現(xiàn)相位補償。

　　還有生成VGL的反向電荷泵，它固定開關(guān)頻率工作；輸出電壓可通過FBN端子上連接的電阻來設(shè)置。調(diào)節(jié)器的調(diào)整是通過對驅(qū)動電路的泵電流進(jìn)行控制來實現(xiàn)的。