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采用N沟道+N沟道MOS管组成的高压供电单端推挽功率放大电路

采用N沟道+N沟道MOS管组成的高压供电单端推挽功率放大电路

点击数:7501 次   录入时间:03-04 11:43:57   整理:http://www.55dianzi.com   音频功率放大-放大器

  为了降低生产成本,目前许多厂家(包括国外厂家)纷纷研制生产开关电源板和高压背光板组合在一起的IP组合开关电源板,在向整机供电的同时也向液晶屏的背光灯管提供高压供电。这种背光灯管的高压供电,为了使开关电源板不至于太复杂,一般采用一只高压升压变压器的方式。驱动这一只高压升压变压器供电的功率放大电路的输出功率是巨大的(要支持16只甚至24只背光灯管),如果功率放大电路仍然采用24V供电,供电电流大大增加,而功率管的导通电阻是恒定的,电流的增加意味着MOS管压降增加,这就使损耗增加、发热量增加、效率下降。其后果:不光耗电量上升,故障率也上升。
  
  为了克服这个问题,功率放大部分需采用大于24V的高压供电,在输出功率大幅度提高的情况下,电流不增加。基于这种考虑,采用一组大功率单端推挽输出电路,供电电压采用+380V(PFC电源输出的电压直接供电,减少PWM开关电源的负担)来完成这一工作。这是一个很好的方法,由于只有1只高压变压器,对于EEFL背光管供电,更为方便;对于CCFL(外部电极荧光灯)背光灯管,可以采用每只背光灯管增加平衡电感的方式解决并联应用的问题。
  
  在高电压(380V)供电的情况下,仍然采用P沟道+N沟道MOS管单端放大电路就不能胜任了,主要是因为目前P沟道MOS管的耐压还无法在高电压下工作(N沟道的UDS可以达到1000V,大功率P沟道MOS管的UDS甚至无法超过100V),并且增益也远远不如N沟道MOS管。所以,只好采用两只大功率N沟道MOS管组成的单端推挽放大电路(半桥架构)来完成这一工作。
  
  下图就是由两只大功率N沟道MOS管组成的功率放大电路。由于两只都是N沟道MOS管,所以激励信号要采用两个相位相反、幅度相等的信号来激励。

由两只大功率N沟道MOS管组成的功率放大电路


  
  又由于是高压供电,功率又大,两个激励信号的直流分量悬殊较大(两只功率管栅极电位差悬殊较大),激励电路相对复杂。目前,也有国外公司专门产生用于激励N沟道+N沟道单端功率放大电路用的激励集成电路。例如,美国仙童公司的FAN7382型集成电路(下图),它采用自举电路来解决信号的直流分量问题,设计独具匠心。

FAN7382型集成电路




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