PDP数据驱动模块STV7610A及其应用

PDP数据驱动模块STV7610A及其应用（精选3篇）

篇1：PDP数据驱动模块STV7610A及其应用

PDP数据驱动模块STV7610A及其应用

摘要：介绍了专用于平板显示的数据电极驱动芯片STV7610A的结构特点、引脚功能和工作原理，给出了STV7610A在PDP显示系统中的应用方法。由于STV7610A能为PDP数据电极提供高压，因而具有较好的图像显示效果。

关键词：等离子显示器 高压驱动器 数据电极驱动芯片 STV7610A

1 概述

等离子显示器(Plasma Display Panel)是目前大尺寸电视中最看好的新技术，但因其成本居高不下，因而普及比较缓慢。实际上，PDP显示屏的成本有一半是在驱动电路上，而整个驱动电路则有超过一半的成本耗费在数据及扫描驱动线路上，因此，降低这些驱动模块的成本就显得至关重要。

等离子电视的核心技术是等离子面板的制造工艺和高压驱动电路设计，其中高压驱动电路的设计技术目前只有NEC、日本富士电子、德州仪器公司、意法半导体，松下半导体公司拥有。STV7610A是由意法半导体公司(STMicroelectronics)最新开发的一款低成本、高耐压数据电极驱动电路。它采用BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺，并集中Bipolar结构提供的最好模拟功能效能表示、CMOS的高集成度、功率器件的高耐压、高效率及可降低芯片功率损耗功率级线路等优点。该器件将高低压模块集成在同一芯片上。因此，用STV7610A作为PDP屏的数据电极驱动电路能更好地降低存储控制电路和驱动电路成本，缩减驱动电路体积。

(本网网收集整理)

2 STV7610A内部结构及性能特点

STV7610A主要功能模块可以分为四个部分，即逻辑部分和高压驱动部分(内部结构见图1)。逻辑电路部分主要由一个96位的移位寄存器(16位×6)、一个96个锁存器和基本的逻辑门构成，其主要功能是完成对信号的移位和寄存。逻辑部分中的移位寄存器主要采用双向移位寄存器来实实现整个PDP驱动芯片的双向移位功能，锁存器主要通过锁存控制信号完成对前级信号的锁存，以便需要时送给后级高压驱动部分。STV7610A逻辑块的电源电压为5V，高压驱动模块的输出电压可达100V、电流为90mA;同时它还具有以下特点：

(1) 芯片内部功耗低;

(2) 高压驱动模块有效高的耐压能力;

(3) 高速数据传输能力，fmax=20MHz;

(4) 工作温度范围宽，TA=-20~85℃。

3 STV7610A管脚定义和工作原理

STV7610A采用144管脚的`TQFP封装形式，各管脚分别按逆时针顺序排列在四周。其中包括96个高压输出管脚、13个电源管脚、6个逻辑输入管脚、6个逻辑输出管脚、5个控制管脚和18个空管脚。各管脚功能说明如下：

OUT1~OUT96(管脚4~36，73~105，112~141);高压输出端;

VSSSUB(管脚55)：整个芯片衬底接地;

VSSSLOG(管脚54)：逻辑块地;

VCC(管脚53)：逻辑块电源;

VSSP(管脚40、68、109、144)：驱动块地;

VPP(管脚1、2、66、107、108)：驱动块电源;

A1~A6(管脚59~64)：正向数据输入/输出端;

B1~B6(管脚49~44)：反向数据输入/输出端;

CCK(管脚56)：时钟输入端;

F/R(管脚52)：移位方向控制端。当F/R=1时，A为输入端，B为输出端，移位寄存器执行正向移位功能;当F/R=0时，B为输入端，A为输出端，移位寄存器执行反向移位功能;

STB(管脚57)：锁存使能控制端。当STB=1时数据锁存，当STB=0时允许数据通过;

POL(管脚50)：极性反转控制端;

BLK(管脚51)：输出置位控制端。当BLK=0时，所有输出端均为低;

其余管脚均为空脚。

为解决芯片高压部分的散热问题。TV7610A将高压输出端放置在一起，并采用了多重金属层技术，其中内层用来连接CMOS，而在顶端采用较厚金属层连接高压部分功率器件。为便地安装调试，将所有控制信号放置在芯片的同一侧。

各控制管脚所加信号与移位寄存器状态和高压驱动块输出状态的关系如表1、表2所列。

表1 移位寄存器真值表

输 入输入/输出移位寄存器F/RCLKAB输出端Q高上升沿输入输出正向移位高×输入输出维持低上升沿输出输入反向移位低×输出输入维持

表2 高压输出驱动块真值表

QnSTBBLKPOL输出端输出状态××低×低输出全低××高低高输出全高×高高高Qn数据锁存低低高高低数据输出高低高高高数据输出

现以正向移位为说明TV7610A的工作原理。当F/R=1时，在CLK时钟的上升沿，数据从Ai(i=1~6)输入移位至寄存器内，当STB=1时，锁存器对前级数据进行锁存，而当STB=0时，数据则由锁存器输出;只有BLK、POL全为高时，数据才能由锁存器输出至高压输出端。因此，当对高压输出端进行全高或全低控制时，只需满足BLK=1、POL=0或BLK=0即可。

4 基于TV7610A的PDP驱动电路

在采用ADS(寻址显示分离)技术的PDP中，为了实现不同的灰度等级，将一帧图像分8 个子场显示，每帧图像的开始是场准备期，每一个子场又由初始期、寻址期和维持期构成，其具体波形可参见图2。在驱动PDP时，场准备期和子场初始期主要通过TV7610A的全低工作状态实现(见表2);维持期通过相应驱动波形的工作状态来实现;而在寻址期扫描阶段，则TV7610A的移位工作状态来实现;为得到A电极(数据电极)在初始期、维持其与寻址期所需的电压波形，应使驱动芯片的电源引脚VPP和地引脚VSSP在不同的时刻具有不同的电压。

对于分辨率为852×480的42英寸等离子显示屏而言，A电极需852×3=2556根输出线，共需27片TV7610A，每个芯片有6根数据线，这样，共有162根数据线;为降低前级数据处理的难度，设计时可将两个相邻芯片定为一组，共有一组数据线。奇数片和偶数片分别使用频反向的不同时钟，即在一个时钟的上升沿，奇数片TV7610A进行数据移位，而在另一时钟的上升沿，偶数片TV7610A进行数据移位。这样，不提高时钟频率就能将数据输入线减少一半;但使用这种方式时，数据的输入格式也应做相应的处理。芯片的级联关系如图3所示。

在实际应用中，要确保利用TV7610A的所有电源引脚和地引脚。并且VSSSUB VSSSLOG必须接到同一电位;另外，为防止器件的闩锁效应，加电源时要按照先加逻辑块电源VCC，后加逻辑信号，再加驱动块电源VPP的顺序进行，关断电源时则应以相应的顺序进行操作。

5 结语

本文介绍了TV7610A的内部结构和工作原理，说明了在PDP中的具体应用。实践证明，以TV7610A为核心设计的PDP驱动电路能很好地满足PDP屏的显示要求。

篇2：PDP数据驱动模块STV7610A及其应用

VB.NET继承类允许扩展类,可以创造一个带有一定功能的新类。如果有部分功能已经能由一个已经存在的类提供了,则可以扩展原来的那个类来构建一个新类。那么新建的这个类成为子类或者继承类,而原来的那个类称为父类或者基类。扩充类的过程称为扩展,关键字为inherit用于描述扩展类的行为。在VB.NET中一个类只能有一个父类。

2 数据库通用模块代码及其说明

打开Visual Studio 2010,新建一个工程,名称假设为SalesManager,在项目下新建一个文件夹,命名为TYConfig.在该文件夹下,添加6个类。其中TYConnection为父类,TYCommand、TYData Reader、TYData Table子类3个为子类或称继承类。如图1解决方案资源资源管理器所示。下面分别介绍主要代码(注:单引号“‘”后面的文字为简要说明,与代码同行的是说明同行的代码;单独行的是说明下一行的代码)。

2.1 数据库连接通用模块

父类TYConnection

在这“TYConnection”类中,最上面二句和最下面一句,表示命名空间的定义,在下面3个继承类中不再重复。

2.2 创建TYCommand类

该类包括Function过程,分别实现添加、删除、更新数据。

2.3 创建Data Binding类

用于List View控件与数据库绑定。如果与Combo Box、TextVox、List Box等控件绑定,方法类似。这里以List View控件为例。

2.4 创建TYData Reader类

2.5 创建TYData Table类

3 数据库公用模块运用准备

有了以上5个通用模块,配合List View控件,便可以方便设计一个简单的数据库管理系统,能实现对数据的添加、编辑、删除、刷新等基本操作。

3.1 数据库准备

本文以SQL Server2008为例,假设在C盘根目录下有一个销售统计的数据库,文件名为Sales.mdf。其中一个通讯录表名为txl。数据和结构如图2所示:

(必须注意:如果表中有自动增量必须取消,否则添加或修改数据时会出错。)

3.2 操作界面设计

6个文本框和标签框,4个命令按钮,1个List View控件(List View必须设置好如下属性:View为Details;Grid Lines为True;Column的Column Header集合编辑器里要加上六列,并将text改为真实列名;滚动条设置为可用)。界面如图3所示:

4 数据库通用模块的运用说明

在TYConfig文件夹下再创建Conncetion String类,用于连接数据库

注:数据库连接字符串:VS2010数据菜单——添加数据源(若已添加,则按显示数据源)——数据源配置向导,选“数据库”——“下一步”,选“数据集”——计算机名称.数据库名称.dbo

假设计算机属性名称为PCName,数据库名称为sales,则在文本框里自动出现:PCName.sales.dbo

也可以做其他选择。此时,将下面“连接字符串”左侧的“+”号点开,就看到字符串为:

Data Source=PCName;Initial Catalog=sales;User ID=sa

下一步,“是否将连接保存为”:sales Connection String

下一步,“正在检索数据库信息”,选择表、视图、存储过程、函数等复选框。Data Set名称为:sales Data Set

此时便实现VS与SQL数据库的连接。

回到操作界面,给每个命令按钮添加代码

在Form Class类里,最前面需要输入Imports Sales Manager.TY-Config(不需要TYConfig的命名空间语句)

4.1“添加”按钮的click事件代码

4.2“删除”按钮click事件代码

4.3“更新”按钮click事件代码

4.4“显示List Vew1数据”按钮的click事件代码

Data Binding.Fill List View(List View1,"txl",6,New Connection String().Connection Info)

4.5 List View1_Click事件代码

4.6 补充说明

该程序调试时,如果出现如图4所示的异常情况,则说明需要添加引用,最简单的解决方法就是导入“System.Windows.Forms”,即在该类代码的第一行,添加:Imports System.Windows.Forms,即可解决。

另外,可以在操作界面上加上菜单或右键快捷菜单以及多个表单页面,并且通过总界面作为父窗口,将所有界面贯穿起来,那么无论多么复杂的数据库,都能轻松构建。

5 结束语

由于VB.net技术可以创建数据库通用性模块,这些模块适用于任何一个关系数据库系统的设计,当理解掌握并熟练应用后就能提高数据库设计效率,也使软件设计变得相当简单,使非计算机专业的普通电脑爱好者也能涉足其中,感受无穷乐趣。

参考文献

[1]石志国,刘冀伟.张维存.VB.NET数据库编程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]青岛乐合信息技术有限公司.青岛海尔软件有限公司.VB.NET程序设计[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3]余青松,江红.VB.NET程序设计[M].北京:清华大学出版社,2011.

篇3：PDP数据驱动模块STV7610A及其应用

关键词：2ED300；驱动模块；过流保护；绝缘栅双极性晶体管

功率开关管的安全可靠驱动是功率变换器必须解决的问题。IGBT常用驱动模块有TLP250、M57962以及EXB841/840等，而应用在大功率或超大功率(75kW～1MW)场合下的IGBT由于其特殊性(瞬时驱动电流大，可靠性要求高)，传统的驱动电路已经不能满足其使用要求，因此2SD300驱动模块作为大功率IGBT专用驱动电路应运而生。

1 2ED300模块简介

2ED300驱动模块是德国Eupec公司在2004年生产的驱动和保护大功率IGBT的专用集成驱动模块。它在最近两年才进入中国，因其集成度高、外围电路设计简单、功能齐全等优势，很快在大功率功率电源领域得到广泛的应用。

该模块采用脉冲变压器隔离方式，能同时驱动两个IGBT模块，可提供±16V的驱动电压和±30A的峰值电流，具有准确可靠的驱动功能与灵活可调的过流保护功能，同时可对电源电压进行欠压检测，并具有动态电压上升控制功能(“DVRC”功能)，电气隔离可达到5000VAC。

1.1 外形及管脚功能

图1所示为2ED300模块外形图，该模块共有45个管脚，具体功能如下：

1，2，3脚(VDD)：信号电源；

4，10脚(Fault)：故障信号输出；

5脚(Reset)：通道A、B逻辑复位；

6，8脚(CA，CB)：半桥模式下死区时间设定；

7，11脚(INB，INA)：PWM输入；

9脚(Modus)：模式选择；

12，13脚(GND)：信号地；

14~18脚(GND)：驱动电源地；

19~23脚(VDC)：驱动电源；

24，36脚(E.B，E.A)：外部故障状态输入；

25，37脚(Vce set B，Vce set A)：IGBT饱和压降输入；

26，38脚(RC B，RC A)：RC参考电位网络；

27，39脚(Sense B，Sense A)：DVRC信号输入；

28，29脚(Vb-，Vb+)：B通道±16V缓冲电容；

30，31脚(COMB)：B通道±16V参考点；

32，33脚(Gate B)：B通道驱动栅极；

40，41脚(Va-，Va+)：A通道±16V缓冲电容；

42，43脚(COMA)：A通道±16V参考点；

44，45脚(Gate A)：A通道驱动栅极。

1.2 主要参数

2ED300主要参数如下：

◇ 供电电压VDD和VDC：14~16V(推荐15V)；

◇ 逻辑信号输入电平：VDD；

◇ 门极峰值电流Iout：±30A；

◇ 内部开关电源输出功率：8W；

◇ 输入输出隔离电压：5000VAC；

◇ 工作温度：-25~85℃；

◇ 半桥模式最小死区时间tTD：1μs；

◇ 脉冲信号传输时间tpd(on)：650ns；

◇ 最小输入脉冲宽度tmd：400ns；

◇ Vce set电压范围：2~9V；

◇ INA/B无PWM输入复位时间：50ms；

◇ 最大电压上升率：50kV/μs；

◇ 最高工作频率：60kHz。

2 内部结构及性能特点

2.1 内部结构

图2为2ED300的内部功能模块框图。它主要由DC/DC转换电路、输入信号处理电路、输出驱动电路及逻辑保护电路组成。

(1)DC/DC转换电路

模块内部集成了专门的DC/DC变换器，用以提供驱动所需的电压。变换器输入为DC14~16V，输出为±16V，中间有变压器隔离，功率为8瓦，瞬态输出电流最大值为30A。

(2)输入信号处理电路

主要实现工作模式选择、模块复位、PWM脉冲的处理、死区时间设置及故障信号输出等功能。

(3)输出驱动电路

主要实现驱动脉冲的整定、故障信号存储、功率放大及软关断参数的设置等功能。

(4)逻辑保护电路

主要实现IGBT饱和压降的检测、输出欠压的监测、外部故障信号监测的设置等功能。

2.2 性能特点

功率开关管的驱动模块种类繁多，与其他驱动模块相比，2ED300具有以下显著特点：

(1)带载能力强，可驱动多只并联的大功率IGBT；

(2)可灵活定义逻辑电平，选择不同工作模式；

(3)具有欠压监测、短路和过流保护功能；

(4)死区时间可以任意设定；

(5)模块的复位与重启功能；

(6)IGBT关断电压上升率(dv/dt)的监测，可以实现软关断(SSD)功能。

(7)可以实现过热等外部故障信号的保护功能。

3 2ED300在实际中的应用

3.1 应用实例

笔者曾参与研制了170kW的大功率Boost DC/DC变换器，主功率开关器件选用的是Eupec公司生产的800A/1200V IGBT-FF800R12KF4，两只并联，下面以此为例对2ED300的应用问题展开分析和讨论，应用电路如图3所示。

(1)模块输入端参数选择

①工作模式选择

IGBT工作于直接模式下，9脚(Modus)接地；死区设置脚6，8(CA，CB)通过电容C2、C3接地。

②保护信号、复位信号的处理

故障信号输出脚4，10(Fault)通过上拉电阻R1送控制回路；复位5脚(Reset)直接送控制回路，如果不需要该功能，接地即可。

③驱动输入电源的处理

19~23脚(VDC)和14~18脚(GND)之间应接≥220μF电解电容，推荐值为470μF，并尽量靠近模块。

(2)模块输出端参数设计

①IGBT的连接

主要问题是栅极电阻(R3、R7)的计算，以及漏极阻断二极管(D1~D4)的选择，另外需要注意，栅源极之间应接稳压二极管和放电电阻，尽量靠近IGBT。

②IGBT过流饱和压降检测电路参数计算

该参数的设置非常重要，包括参考電位Vref和监测电位VCE的设置，主要通过37，38脚的RC参考电位网络来设置，对应IGBT过流时间和饱和压降的大小，应根据所驱动IGBT的型号确定参数值，图4是正确的设置曲线。

③软关断参数设置

对应图中的Sense X引脚，两路分别由R4、R8来设置，和IGBT的输入电容Cies有很大关系，IGBT越大，该值越小，FF800R12KF4对应的电阻值为7.5K。

④输出电源的处理

需要特别指出的是28，29脚(Vb-，Vb+)和30，31脚(COMB)之间需要并联缓冲电容，否则将严重影响驱动波形，更严重的后果将造成IGBT的损坏。

3.2 实验结果

图5是示波器采集到的所设计电源的IGBT驱动波形。

从上图可以看到，IGBT驱动波形上升下降速度适中，平台幅值为±16V。但是高低电平的平台有一定斜度，主要原因是2ED300模块引脚Vb±和COMX之间未加缓冲电容(E2～E5)或取值太小，Ex最好使用钽电容，推荐值为220μF。

3.3 设计中需要注意的问题

(1)模块2ED300外围参数的设置取决于应用模式和驱动IGBT的型号

首先要确定工作于直接模式还是半桥模式，然后根据所选择IGBT的型号查产品手册确定该型号IGBT的Cies值进行计算，并且还要通过实验对参数进行整定，得出较适合的参数才能确保模块安全可靠工作。

(2)2ED300与IGBT之间的布线需要特别的注意

栅极驱动布线对防止潜在的振荡、减慢门极电压的上升、减少噪声损耗、降低门极电源电压或减少门极保护电路的动作次数有很大的影响。因此，必须将模块的输出级和IGBT之间的寄生电感减至最低，即尽量减小二者之间的距离，并且用绞线传递驱动信号。

4 结束语

2ED300模块具有很强的动态驱动能力，包含有完善的短路过流保护和电源监控功能，外围电路简单可靠，使用方便灵活，应用场合广泛，是一款性能优良的驱动模块。设计时充分考虑其特点，通过合理设置外围参数，保证安全可靠的驱动大功率开关管IGBT工作，可以在工程中推广应用。

作者简介

张昱(1980－)，女，讲师，硕士研究生毕业，研究方向为计算机控制技术。

汪殿龙(1978－)，男，博士生。

收稿日期：2011-06-03