穩(wěn)壓雙電壓控制STN-LCD對(duì)比度

本設(shè)計(jì)筆記顯示了單個(gè)IC如何產(chǎn)生控制STN LCD對(duì)比度所需的雙電壓。穩(wěn)定的雙電壓LCD對(duì)比度電源采用雙輸出升壓轉(zhuǎn)換器MAX1677，僅使用4個(gè)肖特基二極管和2個(gè)跨接電容。

生成穩(wěn)定的雙電壓LCD對(duì)比度電源可能很困難，特別是當(dāng)兩個(gè)電壓幅度必須相對(duì)于給定的參考電平相互跟蹤時(shí)。在圖1中，±20V輸出以3V基準(zhǔn)電平（VM）為中心。對(duì)比度電壓必須圍繞VM對(duì)稱(chēng)，以避免液晶上出現(xiàn)直流分量，這反過(guò)來(lái)會(huì)損壞LCD或縮短其使用壽命。

圖1.為避免損壞LCD上的直流分量，這些對(duì)比度波形圍繞參考電平VM對(duì)稱(chēng)。

為了創(chuàng)建一個(gè)三路輸出穩(wěn)壓LCD電源，產(chǎn)生一個(gè)主電源電壓和兩個(gè)圍繞LCD失調(diào)電壓（VM）對(duì)稱(chēng)的LCD電壓，我們?cè)陔pV中添加了四個(gè)肖特基二極管（D1-D4）和兩個(gè)跨接電容（C2-C3）。外電路（圖2）。U1 通常提供數(shù)字 V主要（典型值為 3.3V）和高達(dá) 28V 的 LCD 電源。在圖 2 中，±LCD 輸出等于 VM ±（LCD 參考輸出）。

圖2.該單IC電路產(chǎn)生控制STN LCD對(duì)比度所需的雙電壓。

U1 是一款高效率、雙輸出升壓轉(zhuǎn)換器，適用于需要兩個(gè)穩(wěn)壓輸出的便攜式設(shè)備。輸入電壓低至 0.7V 時(shí)，可接受 1 節(jié)、2 節(jié)或 3 節(jié)堿性、鎳鎘或鎳氫電池以及 1 節(jié) Li+ 電池。它不需要外部開(kāi)關(guān)FET，僅吸收20μA的電源電流，因此非常適合手持式PDA和筆輸入設(shè)備。

U1內(nèi)部的開(kāi)關(guān)FET重復(fù)將LCDLX（引腳12）接地，然后釋放，導(dǎo)致LCDLX電壓在地和LCDR加一個(gè)二極管壓降（LCDR是LCD參考輸出）之間切換。此操作（類(lèi)似于生成 V 的動(dòng)作主要引腳 16 處的輸出）產(chǎn)生如下±LCD 電壓：

?LCD輸出，相位1

LCDLX電壓上升到LCDR + V二極管強(qiáng)制 C3 另一側(cè)的電壓為 VM + V二極管，在 C3 中創(chuàng)建 LCDR ? 虛擬機(jī)的差異。LCDLX電壓是我們的參考點(diǎn)。

?LCD輸出，相位2

當(dāng)LCDLX接地時(shí)，負(fù)載側(cè)（-LCD Out）看到?LCDR + VM，迫使電流從?LCD負(fù)載通過(guò)D4。當(dāng)該電流使C3略微放電時(shí)，循環(huán)再次開(kāi)始。請(qǐng)注意，+LCD和?LCD輸出在交替相位上發(fā)展。得到的?LCD電壓為：

?液晶輸出 = ?LCDR + 虛擬機(jī) + V二極管

+LCD Side，第 2 階段

當(dāng)LCDLX接地時(shí)，C2的負(fù)載側(cè)看到VM - V二極管.然后，（第一階段）LCDLX上升到LCDR + V二極管強(qiáng)制在 C2 的另一側(cè)采用 LCDR + VM 的電壓。+LCD負(fù)載在D5上也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)額外的二極管壓降：

+LCD Out = LCDR + VM ? VDIODE

這些負(fù)載方程表明，?LCD Out和+LCD Out相對(duì)于LCDR相互跟蹤，并被VM減去一個(gè)二極管壓降所抵消。肖特基二極管D1-D5可以是MBR0530或EP10QY03類(lèi)型。C2-C3可以是1μF，最好具有至少2LCDR的額定電壓。典型的L1–L2值為10μH，輸出電容（C4–C6，顯示為10μF）可根據(jù)允許的輸出紋波調(diào)整尺寸。

審核編輯：郭婷