液晶驅動電路在智能電網系統中的應用
通用液晶驅動器可以應用在早期的電子計量式電表中,隨著我國智能電網的發展,對液晶驅動電路也提出了新的應用要求。
通用液晶驅動電路主要是飛利浦的PCF8566和PCF8576,以PCF8576為例,該電路因為有級聯功能,可以滿足更多段位的顯示驅動要求,正好可以用在電子計量式電表中作為顯示驅動芯片。
通用顯示驅動電路可以滿足一般的段位顯示的液晶驅動的要求,該顯示方法較為簡便。但是對于智能電網這樣的工業級應用,有很多指標需要加強,主要包括:1.整機的ESD水平要求達到15KV;2.對上電模式和各種不同的輸出要求較高;3.符合綠色環保要求,電路功耗越低越好。
另外智能電網國網單相表的技術要求液晶顯示段數在136段左右,原有飛利浦PCF8566顯示段數太少(96段),而PCF8576顯示段數又偏多(160段),成本偏高。
我們針對國網單相表的技術要求,專門開發了符合國網單相表需求的通用顯示驅動芯片BL55070。該芯片是具有全部自主知識產權的產品,不僅全面符合智能電網的工業級要求,且其EMC和主要技術指標優于國外同類產品。該芯片專門增加了SLEEP模式功能,在此模式下功耗遠低于國外同類產品,滿足綠色環保要求。它的顯示段數為140段,同時功能設計緊湊,使用LQFP44封裝,以達到性價比的最優化。在該芯片電路基礎上,上海貝嶺實現了驅動系列產品電路的研發和產業化,全面滿足客戶的多元化需求。該電路的具體技術指標如下:單片集成LCD控制器/驅動器;可選擇背極驅動方式:靜態或2、3、4復合;可選擇顯示偏置電壓:靜態,1/2或1/3;寬工作電壓范圍2.5~5.5V;二線串行總線接口;35×4顯示數據存儲器;低功耗設計,節電模式下5V動態工作電流為14μA,3.3V時為9μA,通過指令設置SLEEP模式時工作電流約為1.5μA;通用閃爍方式;高抗EMC性能;LQFP44封裝形式。
我們在顯示驅動電路發展中的技術應用創新主要有三個方面。首先是低功耗設計。按照電表領域的要求,所有電路內部的MOS管均考慮了低功耗設計,因此產品的功耗低于國外同類產品30%,同時通過低功耗設計以及休眠命令,進一步降低電源電流至1.5μA左右。第二,EMC能力強。按照電路的應用要求,我們采用特殊的ESD設計和集成電路布圖方案,使得器件可以滿足智能電網客戶對于整機ESD15KV的要求,實際的ESD能力達到20KV。第三,能滿足特殊的顯示要求。智能電表對上電模式和各種不同的輸出要求較高,我們在不影響其他參數的前提下,重新設計了線路模塊,確保了客戶的應用。
由于BL55070的典型應用電路針對智能電網國網單相表要求設計,外圍簡單,功能緊湊,性價比高,在國網單相表系統中已被眾多電表廠商大量采用,獲得了良好的經濟效益。

責任編輯:電朵云
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