對(duì)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(dòng)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(dòng)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(gè)通道的電源控制部分組成的系統(tǒng)電源芯片，包括1個(gè)通道的降壓轉(zhuǎn)換器、1個(gè)通道的升壓換器、2個(gè)通道的電荷泵、1個(gè)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(shí)現(xiàn)良好的線性調(diào)節(jié)功能（Vlogic，Vs）；內(nèi)置相位補(bǔ)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(dòng)電路；內(nèi)置用于Vs時(shí)序控制的外置p通道柵極控制功能；內(nèi)置上升沿時(shí)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(dòng)作防止、過熱保護(hù)；通過管腳控制可實(shí)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(dòng)用（Vs）和柵極驅(qū)動(dòng)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(shí)，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(shí)，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(bǔ)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(dòng)，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(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)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(duì)驅(qū)動(dòng)電路的泵電流進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)的。

　　最后是生成VGH的升壓電荷泵，它以固定開關(guān)頻率工作；輸出電壓可通過FBP端子上連接的輸出設(shè)定電阻來設(shè)置。調(diào)節(jié)器的調(diào)整是通過對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的泵電流進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)的。

　　此外，Vlogic、VGL、VGH和Vs都配置了防止啟動(dòng)時(shí)浪涌電流的軟啟動(dòng)功能。軟啟動(dòng)時(shí)間Vlogic、VGL、VGH大約3ms（固定值），Vs可通過外接電容來設(shè)定。

　　設(shè)計(jì)支持和規(guī)劃

　　富士通半導(dǎo)體為了提供支持大屏幕液晶顯示面板和高幀頻率（High Frame Rate）的低成本系統(tǒng)，以多年積累的電源芯片模擬技術(shù)為核心，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器的集成進(jìn)行系統(tǒng)電源芯片的開發(fā)。

　　圖3：MB39A302評(píng)估板。

　　為了幫助用戶盡快評(píng)估和開發(fā)產(chǎn)品，評(píng)估板富士通半導(dǎo)體還推出了配合MB39A302的評(píng)估板。今后，富士通半導(dǎo)體將進(jìn)一步針對(duì)多樣化的液晶顯示面板，以外圍元件的集成化和低成本化為目標(biāo)，開發(fā)通過I2C接口進(jìn)行可編程輸出電壓設(shè)定的液晶顯示面板系統(tǒng)電源，幫助客戶縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。