場效應管懸浮驅動裝置的製作方法

2023-04-26 17:34:51 1

專利名稱：場效應管懸浮驅動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及應用於場效應管(N型MOS管)懸浮驅動方法，尤其是在槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路中，作為負電壓維持電壓脈衝發生器中的MOS開關管的驅動電路，使得槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路才得以實現。
背景技術：
20世紀90年代初興起的等離子體平板顯示器(PDP)，以其數位化，大屏幕，高解析度，高清晰度，寬視角以及厚度薄，重量輕等優點受到廣泛關注。
目前現有的PDP屏都採用三電極交流等離子體平板顯示器(AC-PDP)，3個電極呈正交狀分布於前後基板上，放電則在兩個基板之間進行，前基板上水平分布著維持電極(X電極)和掃描電極(Y電極)，兩者一起被稱為顯示電極，在後基板上豎直分布著尋址電極(A電極)，X電極和Y電極相互平行並與A電極正交。在AC-PDP顯示中，在維持期，X電極和Y電極交替加上高壓，使在尋址期積累了壁電荷的單元產生放電。從而實現圖像的顯示。
東南大學顯示技術研究中心自主開發的槽型等離子體顯示板(SM-PDP)中，採用的是二個電極分別是前基板上的維持電極(X電極)；後基板上的尋址電極(A電極)的交流對向放電模式。X電極和A電極正交，在SM-PDP顯示中，在維持期，只在X電極上加正負交替的高壓使尋址期積累了壁電荷的單元產生放電，從而實現圖像顯示。
為了實現槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路，需要N型MOS開關管的漏極工作在負電源電壓狀態，在目前N型MOS開關管的驅動電路主要採用IR2100系列驅動晶片，它的特點是在一塊晶片上可以同時控制兩個不同的N型MOS開關管，分別完成不同的開關控制。但是它要求MOS開關管的漏極要麼接地，要麼連接正電源電壓。這樣對於需要MOS開關管的漏極接負電壓來講，IR2100系列驅動晶片將無法滿足要求。

發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種使N型MOS開關管的漏極可以工作在負電源電壓狀態的場效應管懸浮驅動裝置。
技術方案本發明提供了一種針對N型MOS開關管的場效應管懸浮驅動裝置。該電路利用DC/DC直流電源晶片和光電耦合器將MOS開關管的驅動信號有效的隔離開，通過反向驅動器和功率放大器組成一個N型MOS開關管懸浮驅動電路。該電路可使MOS開關管的漏極工作在負電壓狀態。並且本發明適用於所有N型MOS開關管的驅動。
本發明的場效應管懸浮驅動裝置，由DC/DC直流電源晶片、基準電源電路、電壓控制電路、光電隔離器電路、反向驅動器電路、功率放大電路、N型MOS開關管組成；在該裝置中，DC/DC直流電源晶片的輸出端分別接基準電源電路、功率放大電路的輸入端，基準電源電路的輸出端分別接光電隔離器電路、反向驅動器電路的輸入端，電壓控制電路、光電隔離器電路、反向驅動器電路、功率放大電路、N型MOS開關管順序相串聯連接。
採用DC/DC直流電源晶片和光電隔離器電路將分別提供給N型MOS開關管的電源電壓信號和N型MOS開關管的柵極電壓控制信號進行有效的隔離，使N型MOS開關管的漏極處於懸浮地的工作狀態，從而實現N型MOS開關管的漏極工作在負電壓狀態。該裝置的功率放大電路採用由第一射極跟隨器、第二射極跟隨器組成的互補型電晶體功率放大電路，其輸出端通過相併聯的第五電阻和二極體與N型MOS開關管中的開關管的控制極相接。
電壓控制電路由可編程邏輯晶片組成的電壓控制脈衝產生脈衝信號，根據不同的時間常數，控制MOS管的開啟與閉合時間，確保MOS開關管功能的實現。
N型MOS開關管懸浮驅動電路的工作原理如下N型MOS開關管懸浮驅動電路是採用DC/DC直流電源晶片和光電隔離器電路分別將提供給MOS開關管的電源電壓信號和MOS開關管的柵極電壓控制信號進行有效的隔離，使MOS開關管的漏極處於懸浮地的工作狀態，從而實現MOS開關管的漏極工作在負電壓狀態。
有益效果由於槽型等離子體顯示板(SM-PDP)中，採用的是二個電極分別是前基板上的維持電極(X電極)；後基板上的尋址電極(A電極)的交流對向放電模式。X電極和A電極正交，在SM-PDP顯示中，在維持期，只在X電極上加正負交替的高壓使尋址期積累了壁電荷的單元產生放電，從而實現圖像顯示。為了實現槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路，需要N型MOS開關管的漏極工作在負電源電壓狀態，我們設計出N型MOS開關管懸浮驅動電路，作為負電壓維持電壓脈衝發生器中的MOS開關管的驅動電路，使得槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路才得以實現。確保了SM-PDP整機的正常工作。


圖1是場效應管懸浮驅動裝置的結構框圖。
圖2是場效應管懸浮驅動裝置的電路原理圖。
以上圖中有DC/DC直流電源晶片1、基準電源電路2、電壓控制電路3、光電隔離器電路4、反向驅動器電路5、功率放大電路6、N型MOS開關管7。
具體實施例方式
圖1所示為N型MOS開關管懸浮驅動裝置的結構，由DC/DC直流電源晶片1、基準電源電路2、電壓控制電路3、光電隔離器電路4、反向驅動器電路5、功率放大電路6、N型MOS開關管7組成。DC/DC直流電源晶片1的輸出分別接基準電源電路2、功率放大電路6，基準電源電路的輸出分別接光電隔離器電路4、反向驅動器電路5，電壓控制電路3的輸出接光電隔離器電路4，光電隔離器電路4的輸出接反向驅動器電路5，反向驅動器電路5的輸出接功率放大電路6，功率放大電路6的輸出接N型MOS開關管7。
圖2所示為N型MOS開關管懸浮驅動電路的電原理圖。在N型MOS開關管懸浮驅動電路中，可以驅動單個N型MOS開關管，也可以驅動兩個複合N型MOS開關管。
N型MOS開關管懸浮驅動電路的實施方案如下DC/DC直流電源晶片1由直流/直流電源晶片組成，由此產生和外接電源不同地的懸浮電源，分別提供給基準電源電路作為輸入電源和功率放大電路的電源。確保MOS開關管的柵極和漏極工作在懸浮地狀態；基準電源電路2主要由三端電源穩壓器組成，也可以用一個電阻和一個穩壓二極體組成一個穩壓電路，由此產生一個懸浮基準電壓提供給光電隔離器電路和反向驅動器電路作為它們的電源電壓。確保光電隔離器電路和反向驅動器電路工作在懸浮地狀態；電壓控制電路3由可編程邏輯晶片組成的電壓控制脈衝產生脈衝信號，由此產生根據不同的時間常數控制MOS管的開啟與閉合時間的脈衝信號，確保MOS開關管功能的實現；光電隔離器電路4主要包括光電耦合器M1，電阻R1、R2組成，確保由電壓控制電路產生的MOS管的開啟與閉合時間的脈衝信號工作在懸浮地狀態；反向驅動器電路5主要由高壓輸出驅動器M2和電阻R3、R4組成，確保MOS管的開啟與閉合時間的脈衝信號能夠驅動功率放大電路；功率放大電路6主要使用npn和pnp兩隻參數對稱的互補型電晶體T1、T2、電阻R5、快恢復二極體D1組成，T1和T2都接成射極跟隨器電路，用以提高帶負載能力；N型MOS開關管電路7為N型MOS開關管；N型MOS開關管懸浮驅動電路的工作過程如下首先由直流/直流電源晶片產生一個和外接電源不同地的懸浮電源VEE分別提供給基準電源電路作為輸入電源和功率放大電路的電源。而由三端電源穩壓器組成的基準電源電路，產生一個懸浮基準電壓VDD提供給光電隔離器電路和反向驅動器電路作為它們的電源電壓。這樣，確保光電隔離器輸出以後的所有電路全部都工作在懸浮地狀態；從而就確保了MOS開關管的柵極和漏極工作在懸浮地狀態。由電壓控制電路產生的MOS管的開啟或閉合脈衝信號XPZL，首先通過電阻R1到達光電隔離器6N137的輸入端，經過6N137它輸出一個反向懸浮脈衝信號作為反向驅動器電路7406的輸入信號，7406是一個集電極開路的高壓輸出驅動器，通過電阻R4輸出一個和電壓控制電路產生的脈衝信號同相幅度為VDD的脈衝信號作為功率放大電路的輸入信號，由npn和pnp兩隻參數對稱的互補型電晶體T1、T2組成的功率放大電路，通過T1、T2連接成射極跟隨器電路，提高了信號的驅動能力，此時輸出的脈衝信號幅度為VEE，通過電阻R5、快恢復二極體D1和N型MOS開關管的柵極相連，N型MOS開關管的漏極則和懸浮電源的地相連。由此產生了一個懸浮驅動脈衝來控制N型MOS開關管的開啟或閉合。達到N型MOS開關管懸浮控制的目的。懸浮電源VE的電源幅度在9V——18V之間。
權利要求
1.一種場效應管懸浮驅動裝置，其特徵在於在該裝置中，DC/DC直流電源晶片(1)的輸出端分別接基準電源電路(2)、功率放大電路(6)的輸入端，基準電源電路(2)的輸出端分別接光電隔離器電路(4)、反向驅動器電路(5)的輸入端，電壓控制電路(3)、光電隔離器電路(4)、反向驅動器電路(5)、功率放大電路(6)、N型MOS開關管(7)順序相串聯連接。
2.根據權利要求1所述的場效應管懸浮驅動裝置，其特徵在於該裝置的功率放大電路(6)採用由第一射極跟隨器(T1)、第二射極跟隨器(T2)組成的互補型電晶體功率放大電路，其輸出端通過相併聯的第五電阻(R5)和二極體(D1)與N型MOS開關管(7)中的開關管(M2)的控制極(G)相接。
全文摘要
場效應管(N型MOS管)懸浮驅動裝置涉及應用於槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路中負電壓維持電壓脈衝發生器中的MOS開關管的驅動方法，尤其是採用了MOS開關管懸浮驅動電路後，槽型等離子體顯示板的雙極性能量恢復保持驅動電路才得以實現。N型MOS開關管懸浮驅動電路其特徵在於DC/DC直流電源晶片(1)的輸出接基準電源電路(2)、功率放大電路(6)，基準電源電路(2)的輸出分別接光電隔離器電路(4)、反向驅動器電路(5)，電壓控制電路(3)的輸出接光電隔離器電路(4)，光電隔離器電路的輸出接反向驅動器電路(5)，反向驅動器電路的輸出接功率放大電路(6)，功率放大電路的輸出接N型MOS開關管(7)。
文檔編號G09G3/288GK1885380SQ20061008545
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月16日 優先權日2006年6月16日
發明者鄭姚生 申請人:南京華顯高科有限公司