增強(qiáng)DS39xx CCFL控制器的柵極驅(qū)動(dòng)能力

DS3988、DS3991、DS3992和DS3994是用于冷陰極熒光燈（CCFL）的控制器，用于對(duì)液晶顯示器（LCD）進(jìn)行背光。每個(gè)控制器通道驅(qū)動(dòng)兩個(gè)邏輯電平MOSFET，將直流電壓轉(zhuǎn)換為為CCFL供電所需的高壓交流波形。在某些應(yīng)用中，功率MOSFET需要更大的驅(qū)動(dòng)容量和更高的柵極-源極電壓，用于在一個(gè)通道中驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈。本應(yīng)用筆記介紹如何增強(qiáng)DS39xx控制器的驅(qū)動(dòng)能力，使其能夠有效地驅(qū)動(dòng)這些大功率MOSFET。

DS39xx 柵極驅(qū)動(dòng)器

DS3988、DS3991、DS3992和DS3994控制器的每個(gè)通道都有兩個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器。 每個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)邏輯電平 MOSFET。柵極驅(qū)動(dòng)器輸出電荷負(fù)載最大值為20nC，高電平輸出電壓約為V抄送（5V）。該柵極驅(qū)動(dòng)容量足以驅(qū)動(dòng)大多數(shù)邏輯電平MOSFET。

然而，隨著LCD顯示器和電視的物理尺寸的增長(zhǎng)，許多應(yīng)用需要每個(gè)控制器通道來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈。例如，DS3991可用于控制大型液晶電視中的所有燈。為了可靠地驅(qū)動(dòng)大量燈，需要大電流功率MOSFET。其他新興應(yīng)用使用非常高的直流輸入電壓（高達(dá)400V）來(lái)降低CCFL可以使用高達(dá)200W的大型電視的電流。這些后一種應(yīng)用還需要高壓功率MOSFET來(lái)驅(qū)動(dòng)燈。

功率 MOSFET 通常比邏輯電平 MOSFET 具有更多的總柵極電荷。因此，柵極驅(qū)動(dòng)器必須提供足夠高的峰值驅(qū)動(dòng)電流，以便快速對(duì)柵極電容進(jìn)行充電和放電。功率MOSFET還需要更高的柵源電壓才能有效導(dǎo)通。

DS39xx控制器中的內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)器不能直接驅(qū)動(dòng)大功率MOSFET。然而，這個(gè)問(wèn)題是可以克服的。本應(yīng)用筆記解釋了如何使用一些簡(jiǎn)單的外部電路來(lái)增強(qiáng)DS39xx控制器的柵極驅(qū)動(dòng)能力，以便這些控制器能夠驅(qū)動(dòng)功率MOSFET。

電路增強(qiáng)柵極驅(qū)動(dòng)能力

圖1詳細(xì)介紹了用于增強(qiáng)柵極驅(qū)動(dòng)能力的電路。

圖1.增強(qiáng)DS39xx柵極驅(qū)動(dòng)能力所需的外部電路

在圖1中，GA和GB是CCFL控制器輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。Q2/Q3/Q5/Q6是NPN通用晶體管，可將GA和GB的電平從5V轉(zhuǎn)換為12V。然后信號(hào)由兩個(gè)圖騰柱驅(qū)動(dòng)器輸出，分別由Q1/Q7和Q4/Q8組成。輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)表示為GA_12V和GB_12V。當(dāng) MOSFET 導(dǎo)通時(shí)，圖騰柱驅(qū)動(dòng)器可以非?？焖俚貫楣β?MOSFET 的柵極電容充電;當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)，它還可以非?？焖俚貙?duì)柵極電容放電。 Q1/Q4/Q7/Q8是中等功率晶體管，可確保足夠的峰值電流傳輸。

圖2顯示了GA和GB以及GA_12V和GB_12V的波形。

圖2.邏輯電平柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（GA 和 GB）和 12V 電平柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（GA_12V 和 GB_12V）的波形。

GA_12V和GB_12V直接驅(qū)動(dòng)推挽式架構(gòu)中的功率MOSFET。通過(guò)一些額外的電路，它們可用于半橋架構(gòu)或全橋架構(gòu)。（請(qǐng)聯(lián)系工廠了解更多詳情。

建議的晶體管零件編號(hào)

表1列出了圖1中晶體管的建議部件號(hào)。

審核編輯：郭婷