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驱动电源

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驱动电源范文第1篇

(①海南大学应用科技学院,儋州 571730;②赛迪顾问股份有限公司,北京 100048)

摘要: 提出了一种基于PWM(脉冲宽度调制)控制芯片的小功率LED驱动电源的原理框架。采用FAN7554芯片作为主控制器,设计了一款输出功率达30W的反激式LED驱动电源,其输出电压为33V,输出电流为0.9A,可为30只功率为1W的LED管采用10串3并混联方式组成的LED阵列提供驱动电源,并分析所设计LED驱动电源的基本原理。该LED驱动电源经过一系列的电气测试,并在实际运行中得到比较满意的结果,具有进入小功率LED照明市场的能力,且对设计高性能、低成本的小功率LED驱动电源具有一定的指导意义。

关键词 : 脉冲宽度调制;FAN7554;反激式;LED驱动电源

中图分类号:TN6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)17-0104-03

基金项目:海南大学应用科技学院(儋州校区)校基金资助项目(Hyk-1515)。

作者简介:高家宝(1987-),男,海南乐东人,硕士,助教,研究方向为开关电源电路模型研究及其应用。

0 引言

LED作为新型绿色环保光源,具有亮度高,发光效率高,寿命长以及工作电压低等特点,具有广阔的应用前景,但是LED照明中的驱动电路部分却是目前制约其发展的一个重要瓶颈之一[1-3]。为了LED管稳定的发光,需要设计出LED恒流恒压驱动电源。本设计利用FAIRCHILD公司的FAN7554作为PWM控制器,设计了一款输出电压范围为33V~37V,输出电流0.9A的30W LED驱动电源。通过对其EMI(电磁干扰)滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和制作,成功地实现了反激式LED驱动电路,该驱动电源具有结构简单、成本低廉、节能高效和稳定可靠等特点。

1 LED驱动电源的组成

本文设计的LED恒流驱动电路的工作原理框图如图1所示。它主要由输如EMI滤波电路、PWM控制电路、反激变换电路、光耦反馈电路、电流环恒流控制电路、保护电路等组成。交流电输入经EMI滤波电路及整流滤波电路后,由光耦的反馈信号调整PWM控制电路输出的脉冲信号宽度,从而对滤波之后的输入信号大小进行控制调节,再通过反激式变换电路进行电压变换。以电流型PWM控制芯片FAN7554为控制器件组成的恒流恒压控制电路,将电流取样信息和电压采样信息分别经电流比较器处理后由光耦反馈至变换级驱动端,实现电流电压控制调节,最终提供稳定电流和稳定电压,驱动LED负载。在保护电路方面主要有浪涌保护、欠压保护、过压保护和高频MOS管保护等。

2 LED驱动电源电路设计及原理分析

2.1 核心元件概述

FAIRCHILD公司提供的FAN7554芯片集成了一个固定频率的电流模式控制器。图2为FAN7554芯片的内部结构,该芯片具备软启动、通断控制、过载保护、过压保护、过流保护和欠压锁定等功能,这为外围电路简单、成本低廉的LED驱动电源电路设计方案提供了所需要的一切。芯片没有集成高频MOS管,在设计时需要与独立高频MOS管组成实现PWM控制电路,这极大方便了设计者进行调试与维修,这主要是因为设计者一般会对LED驱动电源中的高频MOS管的PWM信号进行观察和测试,且LED驱动电源工作时高频MOS管损坏的概率较大。

图3为LM358双运算放大器的引脚功能图,其内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。LM358的主要特性有:直流电压增益高达100dB;单位增益频带宽约1MHz;单电源电压范围宽为3~30V。这些特性决定了LM358适合于LED驱动电源的误差放大电路的设计。

2.2 基于FAN7554芯片的30W LED驱动电源电路设计

根据LED驱动电路的原理框图,设计了如图4所示的基于FAN7554芯片的30W LED恒流恒压驱动电源的电路原理图,该驱动电源LED负载采用30只功率为1W的LED管进行10串3并混联方式组成的LED阵列,组内所有的LED管电压额定值为33V、电流额定值为0.9A,光功率约为30W,设计要求LED驱动电源效率大于80%,则电源输入功率约为37.5W。考虑到小功率LED驱动电源对功率因数不做要求,在低成本设计的前提下本设计没有采用无源功率因数校正电路。

2.3 基于FAN7554芯片的30W LED驱动电源电路原理分析

①LED驱动电路的电源。

LED驱动电源的供电电源是220V/50Hz交流电。

②浪涌保护电路。

采用保险丝F1、负温度系数的热敏电阻RY1、RY2、电阻R21、R22和电容C16设计浪涌保护电路。当满载开机时,C6电压不能突变,相当于短路,导致输入电压很大。而热敏电阻在冷态时电阻很大,可起到限制输入浪涌电流的作用。在电源接入端加入防止浪涌保护电路,主要是用来防止由于雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压,造成LED驱动电路核心器件的损坏。

③EMI滤噪电路。

采用电感L3、电容C13、C7和C8设计EMI滤噪电路,主要是为了滤除共模和差模噪声,并提供放电回路。

④整流电路。

采用DB107设计桥式整流电路,将双相输入交流电转换成单相交流电。

⑤前端电感电容复式滤波电路。

采用电容C6、C3和电感L1设计电感电容复式滤波电路,不仅起到过滤噪声的作用,同时还起到将单相交流电转换成纹波较小的直流信号的作用。

⑥过压保护和欠压保护电路。

FAN7554芯片的电源主要来源于由变压器T1的6号管脚和1号管脚组成的次级线圈,在芯片电源管脚与模拟地之间反向接入稳压二极管D9,起到过压保护作用,从而保证芯片的电源电压不高于18V。当次级线圈供电不足时,由R2电阻和R5电阻组成的欠压保护电路,芯片电源直接由整流后的直流电源提供电源,实现了欠压保护功能,从而保证芯片的电源电压不低于18V。

⑦高频MOS管保护电路。

采用电阻R3、电容C2和二极管D6设计高频MOS管保护电路。当高频MOS管截止时,如果不是高频MOS管保护电路为电感所存储的电磁场能量提供泄放回路,那么电感所存储的电磁场能量将直接注入高频MOS管,从而在MOS管上产生过大的电压应力,甚至损坏MOS管[4,5]。

⑧LED负载电源电路。

在变压器T1和MOS管完美配合工作下,实现了将输入电能量耦合至LED负载端和恒压恒流电路两部分电路中。LED负载的电能量由变压器T1的12号管脚和9号管脚组成的次级线圈提供,为了防止负载的电流回流至次级线圈,在次级线圈的12号管脚和LED负载之间正向并联接入二极管D2和二极管D4。可是为了防止加在D2和D4并联电路两端的电压过大而损坏它们,因此在D2和D4的并联电路两端并联上由R1和C1组成的串联电路;LED负载端的电感电容复式滤波电路由电容C4、C5、电阻R4和电感L2组成,不仅起到滤除噪声的作用,而且还起到了将单相交流电转换为纹波较小的直流电的作用。

⑨反馈控制电路。

为了实现稳定的LED驱动电源,加入了电压采样和电流采样电路,通过LM358双运放将所采样的电压值、电流值与相应的基准电压值、基准电流值相比较后转换为误差量,该误差量通过光耦器件PC817反馈至FAN7554芯片的反馈管脚达到调整高频MOS管脉冲宽度的目的,从而实现对LED负载的输出电压、电流调节[6,7]。

3 总结

本文提出了一种基于PWM控制芯片的小功率LED恒流恒压驱动电源的电路架构,并利用FAIRCHILD公司的PWM芯片FAN7554作为主控制器,设计了一款功率达30W的反激式LED驱动电源,其输出电压为33V,输出电流为0.9A,可为30只功率为1W的LED管采用10串3并混联方式组成的LED阵列提供驱动电源。通过对其EMI(电磁干扰)滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和测试,通过对其EMI(电磁干扰)滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和测试,结果表明其恒流效果好,输出电压纹波低,成功实现了该反激式LED驱动电源,这对设计高性能、低成本的小功率LED驱动电源具有一定的指导意义。

参考文献:

[1]赵安军.隧道LED照明技术研究及应用探讨[J].中国交通信息产业,2008(6):117-118.

[2]蒋明刚,杨洁翔,范荣.新型LED灯具在室内照明中的应用[J].科技资讯,2012(15):244.

[3]付佳.升压型双模式PWM LED驱动芯片设计[D].浙江大学,2007.

[4]刘松,张龙,王飞,等.开关电源中功率MOSFET管损坏模式及分析[J].电子技术应用,2013,39(3):64-66.

[5]陈菊华.避免MOS管在测试时受EOS损坏的方法[J].电子与封装,2007,7(8):17-20.

驱动电源范文第2篇

关键词:LED DC/DC变换;功率因素;UC3843;恒流

中图分类号:TM46 文献标识码:A

Abstract:According to the design requirements of LED Current drirer, this design plan for a reasonable argument. The first stage power of factor correction adopted boost chopper circuit and its control chip is Fairchild's FAN7527. Isolated singleended flyback circuit buck type DC/DC converter was used as the second stage and its controller chips is TI's UC3843. In addition, to meet the output characteristics of constant current ,AP4310 was designed as constant current controller. Based on the above structure, experimental prototype of LED driver was realized. Through testing and analysis, experimental waveforms were consistent with the theoretical waveform and the proposed LED driver meets the design requirements.

Key words:LED DC / DC conversion;power factor correction;UC3843;constant current

1 引 言

近年来,能源危机使世界各国开始关注绿色节能照明问题,新型光源也应运而生。发光二极管(Lighting Emitting Diode,LED)具有高效、节能、无污染、模拟自然光等优点,在最近几年得到快速发展,逐渐成为照明市场的主流,世界各国政府和公司已投入大量资金用于白光LED的开发和推广。LED主要可应用于信号指示、装饰照明、景观照明,家具照明、路灯等,不同应用场合的照明必须设计对应的驱动电源才能满足需求[1-3]。

由于LED自身的伏安特性及温度特性,对驱动电源的要求非常高,必须研发可靠、稳定的驱动器与之匹配[4-5]。通常,对于LED驱动器的基本要求有:高功率因素(Power Factor Corrector,PFC),高效率,恒流控制等,本文选用最新应用控制芯片,通过合理的电路设计,完成了一款LED驱动电源。

2 方案论证

LED驱动电源设计中,通常采用桥式整流和电解电容滤波电路来实现AC/DC变换,为下级变换器提供直流电。由于整流二极管具有单向导电性,只有在正向偏置时才会导通,也就是交流输入电压的半个周期中,只有交流电压峰值高于电解电容电压整流二极管才会导通。因此,在交流电压的半个周期内,每对二极管的导通角往往只有60o-70o。虽然交流输入电压仍然能保持正弦,但输入电流却出现严重畸变,呈幅度很高的尖峰状脉冲,从而导致系统功率因素很低,一般仅有0.5-0.6,影响电源的利用率,对电能造成巨大浪费。此外,输入端产生的谐波电流也会对电网造成污染,影响电能质量和供电品质,同时也会对系统中其它电子设备产生干扰[6]。

美国能源部于2008年10月的固态照明光源“能源之星”规范要求:任何功率等驱动电源都需要强制进行功率因数校正;住宅应用LED灯具的功率因素>0.7,商业用LED灯具的功率因素>0.9。因此在本设计中首先应考虑功率因素校正环节。典型功率因素校正方式有无源PFC和有源PFC两种类型。无源PFC电路只使用二极管、电阻、电容和电感等无源元件,拓扑简单、成本低,但功率因素校正效果较差。实际LED驱动电源中较多采用有源PFC,有源功率因素校正技术是利用集成电路使电流波形主动跟随电压波形从而达到功率因素校正的目的,按电路拓扑结构可以分成降压式、升/降压式、反激式、升压式四种,本文选用比较成熟的是Boost升压式电路结构。

在直流供电方面,LED驱动电源按照驱动方式主要可以分为四类:电阻限流控制、线性控制、电荷泵变换器以及开关变换器等。开关变换器效率高、控制精准,可以实现宽范围的电压/电流控制,非常适合大功率多串式LED 的控制。其中典型降压型DC/DC变换有:非隔离降压型(Buck)、反激式拓扑、半桥拓扑。非隔离降压型一般应用在1-10W场合;反激式一般用在25W-100W左右场合;100W以上一般选用半桥拓扑,本文根据功率等级选择反激式隔离降压变换器[6]。

此外,为了保证LED光源稳定性及可调性,需要了解其基本电气特性,如图1所示为LED光通量与其正向电流、正向电压的关系曲线[7]。从图中可看到,LED的光通量仅取决于驱动电流的大小,LED 两端的电压近似为恒值。由此可知,LED 需要采用恒流控制,通过调节电流大小来调节 LED 的输出光通量。

3.1 PFC电路设计

PFC电路设计采用了升压型斩波电路,控制环节主要由仙童公司功率因素校正控制芯片FAN7527完成,电路设计如图3所示。输出电压经R4、R5电阻分压进入1号脚,芯片内部调节器输出与3脚输入的半波电压瞬时值相乘,乘法器输出作为电感参考电流指令,与4脚输入电流瞬时值比较,当输入电流值大于乘法器输出时,输出电平翻转,RS触发器置“0”,该电平由7脚输出,关断开关管。因此,乘法器输出电流即为通过开关管的电流的门限值,该门限值随输入电压的变化而近似呈正弦规律变化。当开光管关断后,变压器L2电流慢慢减小,当电流接近零时,又导致引脚5过零比较器的输出翻转,将RS触发器置“1”,开关管导通,电感电流增大。重复上面的过程,电流波形接近正弦波,从而达到功率因素校正的目的。

3.2 DC/DC直流变换电路设计

本级设计选用UC3843作为控制芯片,UC3843是高性能固定频率电流模式控制器,具有可微调的振荡器、精确的占空比控制、高增益误差放大器、大电流图腾式输出等优点,专为反激式DC/DC变换器应用而设置,只需很少外部元件就能获得成本效益高的解决方案,其电路设计如图4所示。变换器开关频率由R9、C12决定。反馈信号通过电阻R10、R11进入2脚,通过芯片内容高增益误差放大器构成控制环节,调节6脚输出占空比大小。开关管电流通过R13进行采样进入引脚3,当流过开关管电流超过给定值时,关断开关管。

3.3 恒流限压控制电路设计

如前所述,LED驱动电源必须采用恒流方式。恒流控制的方式很多,此处主要利用AP4310作为主控芯片,来实现恒流限压输出,AP4310内部结构主要是由2个运放组成,如图5所示。AP4310的3号引脚自带一个2.5V的基准电压(第一个运放的正向输入端),通过R20、R21输出电压采样反向输入端(2号引脚),该运放构成电压控制环,当方向输入电压过2.5V,输出端为低,这样反馈信号从光耦通过二极管D8到运放1的输出端,从而实现限压功能。同理,运放2用于调节电流,其同相端的参考电压值由R22、R23决定,反向输入端为从R16采样电流反馈的电压值,当过流时,其反相端电压超过同相,运放输出低电位,从而使光耦通过二极管D9导通,反馈到开关模块进行调节电流。

4 实验测试

根据以上设计电路,在实验室制作了一款LED驱动电源,实物图片如图6所示。

功率因素校正部分实验结果如图7和图8所示。图7为PFC电路电感电流和PWM驱动波形,图8 PFC电路电感电流和输出交流电压波形,通过图中可看出输入电流呈正弦,与输入电压相位接近,系统功率因素较整流电路有较大提高。

后级反激式DC/DC电路波形如图9和图10所示。图9中频率为71KHZ,占空比为36.49%。图8为样机输出电压和电流波形。

从以上波形可看出,设计的LED 驱动电源能较好的完成功率因素校正和恒流输出驱动LED发光的功能。

5 总 结

本次设计根据LED的驱动电源设计要求和,对从功率因素和电路能量变换角度确定了电路拓扑结构;在此基础上,设计了一款高功率因素的LED恒流驱动电源,通过实验验证了LED驱动电路的有效性。

参考文献

[1] 杨清德,康娅. LED及其工程应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[2] 毛兴武,毛涵月,王佳宁. LED照明驱动电源与灯具设计[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[3] 沈霞、王洪诚、蒋林.基于反激变化器的高功率因素LED驱动电源的设计[J].电力自动化设备,2011,3(1):40-46.

[4] 房滕.90WLED驱动器的设计[D].杭州:杭州电子科技大学,2010.

[5] Beibei Wang, Xinbo Ruan, Kai Yao, and Ming Xu, A Method of Reducing the PeaktoAverage Ratio of LED Current for Electrolytic CapacitorLess ACDC Drivers[J].VOL. 25, NO. 3, MARCH 2010.

驱动电源范文第3篇

关键词:驱动电源;监控系统;电池容量

随着重庆轨道交通的发展,使得市民的出行变得更加的快捷和方便,目前,重庆已经拥有自己的轨道车辆生产组装基地,为了更好地服务轨道交通,本文主要从轨道机车的屏蔽门/安全门工程驱动电源的供电方案论述出发,做了比较系统的方案,且严格符合国家标准。

1.技术条件

屏蔽门供电系统按6辆车编组进行设计和配置;安全门供电系统按预留6辆车编组进行设计和配置。驱动电源系统主要由交流配电单元、充电模块、监控模块、绝缘监测模块、蓄电池及馈线回路构成,以完成充电、馈电和二路电源停电后蓄电池投入供电的功能;驱动电源蓄电池的容量能保证在断电或驱动部分故障时,保证站台双侧24个单元屏蔽门30分钟内可开/关操作至少3次。主要技术参数如下:

电源:交流输入电压:单路三相输入380V,50Hz,电压变化范围:380V±10%,频率变化范围:50HZ±10%,系统接地方式:TN-S

温升:充电装置及各发热元器件,在额定负载下长期运行时,其各部位的温升均不超过充电装置及个别发热元器件极限温升的规定。

充电方式:恒流恒压二段式充电;充电满电电压为110V;充电时间:8 小时;整机转换效率:?85%,具备智能电池管理功能:充电自动控制及管理;定期放电管理;检测单体电池电压值;在线检测电池使用状态。

2.系统组成

2.1 驱动电源

2.1.1 整流稳压直流电源装置

驱动电源整流装置由多台整流模块并机组成,具有自主均流功能,保证系统的可靠运行,实现完善的N+1备份功能;模块输出内部隔离,最大限度提高了系统安全性;具有过载功能,并设有输出过压、输出限流、短路、 均流、过流等保护功能,在出现故障时,模块会发出声光报警,同时LCD 上显示故障信息,方便用户对模块故障的定位。

2.1.2主要技术指标

输入电压:AC380V±15,频率:50Hz±10%;输出电压:DC110V±0.5%,输出额定电流:100A;输出瞬间过载电流:200A,纹波电压:≦100mV;过载能力:≧110%,输出限流范围:5%-105%×额定电流;稳压精度:≦0.5%,稳流精度:≦0.5%;纹波系数:≦0.1%,转换效率:≧93%(满负荷输出);动态响应:在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≦200цS,超调≦±2%;可闻噪声:≦55dB,对地绝缘电阻:≧5MΩ。

2.1.3 电源工作方式

驱动电源主要由充电模块和蓄电池组构成。驱动模块正常情况下,由监控系统控制整流模块给相应的负载提供电源;当监控系统故障时,整流模块可脱离监控系统,由其自身预先设置的参数给母线及蓄电池供电;当交流停电时,整流模块不工作,此时母线转由蓄电池供电,从而保证系统驱动母线不掉电。

2.1.4系统输出

每路输出具有独立的工作指示。

驱动电源监控系统监测交流输入电压,上下行驱动母线的电压,负载电流;监测蓄电池的充放电电流;并监测每路输出对应的直流断路器的跳闸情况;监测每个输出回路的接地绝缘情况,并准确测定输出正负极对地的绝缘接地阻值,同时绝缘报警值可以在监控系统中整定。

2.2监控系统

电源系统监测实现现场外的遥测、遥信功能。

通信接口:RS232或RS485。

站台计算机或控制中心服务器可以实时监测直流电源的各项参数及工作状态信息。驱动电源配置一套监控系统,监控系统可分以下部分予以说明:

2.2.1对系统蓄电池的管理

智能高频开关直流系统具有先进的电池管理功能,对电池的充电电压、充放电电流实时监控以及温度补偿、维护性定期均充等,电池管理系统具有如下功能:

充电功能:系统监控根据设置的充电参数,自动完成电池充电程序,充电参数根据使用电池的类型、容量进行设置。其充电程序如下:

a.阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序:用0.1C10 A(可设置)恒流(主充)充电,电压达到整定值(2.30-2.40)V*n(n为单体电池节数)时,微机控制整流模块自动转为恒压充电,当充电电流逐渐减小,达到0.01CA(可设置)时,微机开始计时,3h后,微机控制整流模块自动转为浮充电状态运行,电压为(2.23-2.28)V * n。一般情况下,所有均充时间不能大于均充限时时间,否则,强制转为浮充,并进入过充保护状态。

b. 维护性定期均充充电程序:正常运行浮充状态下每隔 1-3个月,微机控制整流模块自动转入恒流充电(主充)状态运行,按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。

c.交流电中断程序:正常浮充电运行状态时,电网事故停电,这时整流模块停止工作,蓄电池通过降压装置,无间断地向二次控制母线送电。当电池电压低于设置的告警限时系统监控模块发出声光告警。

d.交流电源恢复程序:交流电源恢复送电运行时,微机控制整流模块自动进入恒流充电(主充)状态运行,按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。

3.电池定期维护保养功能

通常所说的免维护电池其定义是不确切的,所谓免维护密封电池,只是无须人工加酸加水,而非真正意义上的免维护,相反其维护要求变得更高。另外,要求充电系统具备定期对电池作维护性的均充活化功能,以免电池硫化、虚充,确保电池的放电能力和使用寿命。

3.1电池巡检功能

系统加装电池巡检单元,可检测蓄电池组每一节电池电压,如其中一节电池出现故障,则在主监控中显示相应故障。

3.2电源系统的管理

驱动电源监控系统由主监控、交流监控单元、直流监控单元、开关量监控单元、绝缘监测单元及电池巡检构成。

4.结束语

轻轨屏蔽门/安全门工程驱动电源的供电方案,在整个轻轨电源系统方案中是相当重要的,直接关系的整个轻轨电源的预算成本和运行的安全性,通过以上的对驱动电源的方案设计,完全可以从技术上实现对轻轨屏蔽门/安全门工程驱动电源的供电。

参考文献

[1]白忠敏电,刘百震 电力工程直流系统设计手册 北京 中国电力出版社 1998

[2]周志敏 周志海 阀控式密封铅酸蓄电池实用技术 北京 中国电力出版社 2004

驱动电源范文第4篇

据顾先生介绍,目前茂硕已经在北京中关村发展大厦创建了北京茂硕新能源科技有限公司。显然,茂硕的北上战略已经开始进入实质性的执行、落实阶段。

“品牌”、“技术”、“可靠性”和“智能控制”,这些关键词被顾先生反复提及。顾先生说,“这些,就是茂硕的生命!”

在茂硕,从研发、生产到销售、服务等各个部门,我们看到的几乎都是清一色的年轻人。他们穿着统一的茂硕工作服,在各自的岗位上专注地忙碌着。我们一行人的出现,自始至终都没有引起他们一丝一毫的异动。

70%+传统路灯缺陷=?

步入了九月,就开始走进真正的秋,国家“十城万盏”半导体照明试点工程也迎来了一周年。在试点城市一年的工作推进中,很多细节问题开始涌现。

调查显示,当前,所有导致LED路灯出现失效故障的原因中,由LED灯芯片的质量问题引起的约占10%,由LED路灯的线路、结构问题引起的约占20%,而其余的70%则全部是由驱动电源的品质问题所引起!

“影响LED驱动电源寿命的因素主要有四个:一、没有按照LED灯具恶劣的工作环境来设计它的使用温度(-40℃到70℃)。二、防护(防水、防潮、防雷和外壳耐晒)等级低;三、浪涌(电网的甩启和防雷)保护设计等级低;四、电路设计、生产工艺、器件质量(电解电容寿命和工作温度)等不合格。”茂硕电源研发总监苏周总结道。

目前,LED灯具类标准的制订工作还很滞后,而LED驱动电源市场的主要特征也还是客户定制的运作模式。LED灯具的电压、电流、功率等的等级不规范;LED灯具的空间有限,散热条件差,电源能耗影响灯具的环境温度;LED驱动电源属较高端的产品,而从事设计制造的厂商中有大量是非专业的电源公司,仿冒现象非常严重。诸如此类的种种乱象,都在严重制约着LED产业的持续、健康发展。

同时,当前传统路灯发展所面临的一些问题,也给相关管理部门带来了不少困扰,因而制约了路灯建设的发展。比如:一、控制落后:当前路灯控制,还停留在手动、光控、时控方式。受季节、天气和人为因素影响,自动化管理水平低,经常该亮时不亮,该灭时不灭,极易造成极大的能源浪费,从而增加财政负担。二、操控不便:调节操控能力不足。无法远程修改开关灯时间,不能根据实际情况(天气突变,重大事件,节日)及时校时和修改开关灯时间。三、灯况不明:不具备路灯状况监测。现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式,不仅工作量大,还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉,缺乏主动性、及时性和可靠性,不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况,缺乏有效的故障预警机制。四、设施被盗:不具备设施防盗监测。城市路灯覆盖面积大,管理手段落后,无法准确发现电缆盗割、灯头被盗和断路,一旦出现以上情况,势必会给政府带来巨大的经济损失,同时影响市民的正常生活。

苏周介绍说,解决当前路灯问题的方案应该包括:监控具备远程性,监控具备实时性,单灯组控管理能力,群灯和线路集中管控能力,数据监测管理能力。

第一代LED路灯驱动电源,用工业电源或适配器代替,防水、防雷等级低,恒压源设计,效率低(75%~85%),发热严重,温升高,驱动线路不稳定;第二代LED路灯驱动电源,防雷4KV,防水设计等级IP65或以上,采用灌胶工艺,AC-DC与DC-DC分开设计(或二合一),恒压源效率提升到90-93%,系统效率提升到85-89%,寿命和可靠性有所提升;第三代LED路灯驱动电源,恒压源及恒流源采用二合一设计,高电压低电流多路输出,系统效率提升到90-93%,线路稳定,寿命及可靠性得到提升,成本降低。

苏周说:“第一代用恒压驱动电源,当时业界对LED认识不深刻,喜欢用恒压源做。后来发展到恒流,灯具厂自己做恒流,恒流驱动电源到了第二代。二合一恒压加恒流,高电压、小电流,是茂硕的最大的亮点。茂硕是把恒压加恒流整合在一起,实现二合一驱动,性能做得更加可靠。路数减少,电压提高,效率提高,性能提高。行业上普通用的是恒压加恒流,而我们茂硕做的电源是高电压小电流,高电压达400多伏,电流在350mA~700mA,竞争对手还无法做到。150瓦做成三路两路,每路成本省25元到35元,总共能省100元。而且效率高,温升低,性能更加可靠。高压的部分分几块:90~142V、灯珠数28~42颗,还有142~250V、灯珠数42~56颗。很多母组都是28颗一个母组,也有很多是56颗,最高的电压是450V。120颗一串,在美国这边都比较通行。高电压小电流一串,最高的是300W,6~8车道,主要应用在高杆灯、广场灯、机场。另外,我们的电源只要是用在路灯上,就都加电力载波。”

“智能的本质是便于远程操作和远程控制。要更加人性化,坐在办公室里就可以调节、控制一段路的灯光。另外,我们区别于别人的地方是,不是客户要求什么产品我们就提供什么产品,而是由客户提供单个驱动电源电力、产品重量以及产品结构这三方面的指标,再由茂硕为客户提供最终的产品解决方案,也就是你们知道的、广受业界认可的、茂硕的LED路灯高可靠智能驱动解决方案。”谈及茂硕的核心业务,苏周很自信,也很自豪。

5年承诺下的技术信心

“今年深圳地铁隧道的LED灯具招标,在12家参与投标的企业中,有10家是来茂硕拿的电源,而且是同一天!”苏周兴奋地说。

伴随LED照明产业的高速发展,茂硕近四年年均复合增长率达到了110%。专业生产各种LED室内外照明驱动电源、开关电源适配器及LED智能驱动网络系统解决方案等产品。茂硕电源在国内大功率LED路灯(隧道灯)驱动电源市场上所占的份额达60%以上,已被公认为该领域的第一品牌。

谈到当前LED驱动电源市场的整体情况,苏周说:“要发展就要分析市场,分析竞争对手。目前LED驱动电源这一块,台达、明伟都是一流的企业,但他们用的是固定频率,而我们用的是软开关技术。应该来说,在这个方向,茂硕目前没有竞争对手,无论国际国内。”

一般企业承诺LED电源寿命是3年,而茂硕承诺的则是5年。

“比一般企业多两年,因为茂硕电源的效率更高、寿命更长。市场上50W的温度一般是80~90度,茂硕电源是50~60度。产品温升每提高约10度,寿命就缩短一倍。我们承诺的5万小时,是经过第三方检测验证的。如150W的电源,经过第三方检测单位――深圳灯光检测中心的检测、验证,认定其寿命大于53000小时,所以我们有充分的信心。”

驱动电源是由几百个电子原器件组成的,哪怕其中的一个几分钱的小小电阻电容失效,都可能会造成电源无输出或电压电流不稳定。电源里的元器件越多,出现故障的可能性越高,所以在设计上茂硕电源努力做到体积最小化,减少元器件的个数。

为了保证电源的高可靠性和5万小时的长寿命,茂硕100%采用世界一流品牌的电子原器件。驱动电源的使用寿命更是直接关系到LED照明产品的实际使用寿命,茂硕驱动电源寿命长达5万小时以上,也就是说起码可以满足8~10年的使用要求。

“在产品设计开发流程上,严格控制产品开发的每一个环节。首先评估市场,制定出产品开发战略,然后进行公司内部技术研评,接下来是新产品项目可行性研究立项、风险评估,到初步设计、工程样机、小批试产、产品优化、二次试产等,都是按照严格的流程来做。在技术上,有严格的流程,按规律办事,严格的梳理方案,评审,初评,复评,都是由有实战经验的专家团组成评审小组。经理说了不算。总监说了也不算。评审专家认为有问题的话就把方案打回去。”

“我们选的工程师至少是在电源行业的五年到八年,而评审人员则必须是八到十年,行业背景成熟,还需要有独到的见解。”苏周介绍到,最重要的是公司严格的品质验证和测试程序,为了保证电源的质量,茂硕的电解电容、驱动IC、磁性器件、功率半导体器件等都采用了世界知名品牌,一个小电阻都要用最先进的、一线的品牌,规范产地要求,对物料采购层层把关。

“我们的产品首先要符合法律法规,要参考国内国际同类的标准,引用这些标准,第二个要了解行业发展,分析竞争对手的优劣势。”

2008年,茂硕已经制定了LED驱动电源相关的企业标准。2009年,随着LED技术和市场成熟,茂硕将企业标准更精准的分解到更专业的专用LED电源产品上。2010年,茂硕订定并参与制定标准计划,5月份开始积极参与国内和国外技术标准探讨。7月31日前取得LED驱动电源申请国家技术标准的名称、目录、提纲,并确定为标准归口单位。8月31日前参与技术标准的起草(包含性能指标验证)。9月30日前参与技术标准的讨论。10月30日前参与技术标准的修改定稿。2011年―2012年,参与LED驱动电源相关的国际标准的制定。看来茂硕已经做好了做大做强的准备。

面向客户的多重智能解决方案

据苏周介绍,目前,MOSO大功率LED驱动电源五大系列:恒压驱动电源、恒流驱动电源、二合一恒压加恒流、高电压低电流及其低电压、大电流。在MOSOLED电源智能控制系统又分为四大系列:包括DALI系列,时控系列,红外线控制系列,电力载波系列。

据了解,目前市场应用于LED驱动电源管理、LED灯具的智能节能监控的解决方案可谓凤毛麟角。

“对于路灯、隧道灯、广场用灯、工业照明等如全面实施智能控制管理,将节省80%以上的人工检查成本,故在LED行业存在一个强大的市场需求。茂硕电源开发此种解决方案正是应此LED产业空白需要而研究推广”。苏周说。

据介绍,茂硕电源此类解决方案有几大明显的特点:一是,节能、省钱。

如电力载波智能控制,以150WLED路灯为例;杆间距:30m/杆,双侧对称布灯方式,每公里66盏路灯,每天调光时间:(见下表)

“每公里增加投入成本(批量):66盏×90元(电力载波模块、集中器)=5940元;10公里增加投入成本(批量):660盏×90元(电力载波模块、集中器)=59400元;每年每盏日常维护服务费:50元;每公里每年节约电费:66盏×0.31元×365天=7467.9元;10公里每年节约电费:7467.9元×10公里=74679元。”

二是,可以实施快捷维护保障机制服务;三是保护用户早期投资;第四、环保,实现多功能、高可靠和智能化管理。

该解决方案产品围绕实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理等目标设计,增加开发“基于DALI协议的智能控制”功能,创新在传统电源中采用DALI协议通讯技术,通过独立的通讯线路,对每盏LED路灯进行远程监控,进而实现对LED路灯开关、调光、亮度反馈、状态查询、故障报警、分组控制等的智能化管理,达到了进一步节电和提高LED灯使用寿命的目的。从照明使用时间上来算,智能控制LED系统所消耗电量大约是非智能LED消耗电能的3/4甚至更低。

由室外而室内,LED研发不停步

“LED电源是影响LED路灯质量的关键因素,并且维护成本比较高。电源一般在路灯的灯头,维护的时候人工维护成本也比较高,因此对电源的可靠性要求很高。”

在研发上,加大投入,为了强化高可靠性这一竞争优势,茂硕投入3000万人民币兴建了产品可靠性实验室,并将在今年下半年申请成为国家级可靠性实验室。

未来在研发上,成立LED事业部,全部人员的重心都在LED。“第一个,从全球来讲,我们在研发投入上,是走在前面的,今年投入了两三千万在研发上。因为要走在行业的前面,就要取得客户的认可,拿到行业的准入证。这方面研发很重要。”

“研发上,今年的主要开发任务是75W-300W远程控制系统,开发出系列电力载波的产品。低压大电流转变成为高压小电流。“因为是在室外,风吹雨淋,雷击,可靠性和寿命问题是关键。可靠性,首先是方案的选择,第二是元器件的选择,我们只用一线品牌二线品牌。一个电阻选材都是用国外的。第三是电容,我想在开发时尽量考虑少用电解电容,但像大功率的电源还难突破。小功率的还可以。电源由于均采用灌胶形式,里面有只要有一个元件失效这个电源就报废。”

据苏周介绍,茂硕下一步的发展战略就是要研发出体积更小、成本更低、效率更高、可靠性更强的电源。室内电源已经开发出多个系列产品。小型号的,其它企业做的室内电源五瓦十瓦,都做得很大,放到到灯具里面。我们的何种要做到行业最小,用自己特殊的核心技术。已经研发出来的室内照明成本上是有竞争力的。体积小,性能好,成本低,更易于推广。投入试用。

“飞利浦的强项不在于路灯隧道灯,室内照明技术环境不苛刻,而路灯是有难度和挑战性的,我们如果做室内照明的,开发周期会减少三分之二。因为那个相对简单得多。从国内来讲,LED室内驱动电源这一块,我们的进入比较晚,室外这一块是我们的强项,我们在想如何把体积做小,小型化,现在我们接触了很多客户,欧洲美洲的,基本上是我们引导他们怎么消费怎么串怎么并怎么样去封装,当然出口份额相对比较小,国内只要是灯具厂商百分之八九十都是我们的。”

据了解,茂硕新总部位于深圳南山科技大厦,是深圳市政府专为高新技术企业筹建的科技产业大楼,计划2011年底迁入。深圳西丽生产基地拥有现代化厂房达30000平方米,是目前的茂硕总部。茂硕惠州博罗生产基地生产面积达50000平方米的,建成后将使LED驱动电源年产能达3000万只以上。

所有的迹象都在表明,茂硕正在一条专注化的道路上延展开来,在西丽,在南山区,在深圳,在惠州,在北京,在全国以至世界各地,茂硕作为当前LED驱动电源业内的翘楚,其所思考的是以后的路,是如何引领业内的航向与发展。坚持突破与创新的高标,是茂硕人普遍的共识,你可以从其井然有序的工作场景得知:

齐备庞大的销售团队,整齐如一的精神风貌;

研发部场面正热火朝天,两人一小组,五人一大组正集中攻克来自自身或客户方发现或反馈的方方面面的信息,调试、检测、再调试、再检测;

而研发总监正在现场办公为工程师答惑解疑,随时解决研发人员提出的任何问题,也随时下发来自上层的工作指令并执行;

总经理坐镇主持日常大小事务,为公司保驾护航;

驱动电源范文第5篇

【摘要】与传统电磁电机相比,超声波电机的驱动有着特殊的要求,一般要求驱动器输出频率在20kHz—100kHz。另外,为了充分利用可通过频率、相位和幅值改变超声电机转速的特点,要求驱动电路可变频、调相和调幅。本文设计了基于功率放大器,系统研究了超声波电机的驱动电源。本设计能很好地现实调频、调幅和调相功能。

 

【关键词】超声电机;驱动电源;调频;调幅;调相

1.引言

随着超声电机的理论研究和工业应用的发展,对驱动电源提出了小型化、通用化、智能化和集成化地要求。作为交流电源,国内外市场上的种类繁多。它们大多都应用在电压比较大或频率比较高的场合[1]。常用的驱动超声电机的电源一般由四部分组成:信号发生电路、移相电路、功率放大电路和变压器[2]。现在变频调速已经成为一种主流的电机调速方案,许多驱动电路均选择采用该项技术。本设计中,由于在信号发生电路中巧妙地选择了精密函数发生器ICL8038芯片,通过调节ICL8038的输入电压的大小,可实现驱动电路的调频调幅,进而实现输出信号的调幅调频,达到改变电机转速的目的。本设计无需另加变频电路和调幅电路,节省了硬件空间。同时,本设计驱动电源采用两相输出,原理上是一模一样的,由于分别可以调相,从而在电机的两相输入时,输入信号有一个相位差,通过调节相位差,可以调节电机的转速。

 

本设计占用最小的硬件空间,采用纯模拟器件,同时能够调频调幅和调相,是一款较为实用的超声电机驱动电源。

2.超声电机驱动电源总体设计

2.1 系统主要功能

基于功率放大器的超声波电机驱动电源由四部分组成,信号发生电路、移相电路、功率放大电路和变压器,要求能够实现调幅、调频和调相的功能。信号发生电路产生频率可调的超声频率正弦波信号,经过分频相移电路产生有相位差的两相信号,作为功率放大电路的控制信号。功放电路完成两个功能:功率放大和负载匹配,功率放大将控制信号放大。变压器把功放输出信号升压,以达到满足驱动电机的电压要求。

 

2.2 硬件设计思路

通过方案的比较和设计思路的分析以及元件的选择,已基本确定系统的基本构成,总体硬件框架图如图1所示。

3.系统电路分析

本设计电路包括了四个重要组成部分:信号发生电路、移相电路、功率放大电路和变压器升压,每部分在电路中都承担着不同的任务。信号发生电路要产生频率为40kHz,且幅值可调的正弦波波形;移相电路实现严格的0°~180°移相功能;功率放大电路现实放大输入电流,进而放大功率的功能,要求能输出电压为24V左右,电流1到2安培,功率为40W左右的输出信号。由于变压器升压有现成模块,故在这里不做深究。

 

3.1 信号发生电路分析

本设计中采用的信号发生电路是信号发生器ICL8038典型的应用电路[3],如图2所示。

由图2可以看出ICL8038各端口外接电路的情况。8引脚接频率调节电源,引脚4、5、9都是经过一个电阻接+Vcc,这里的Vcc取10V。引脚10和12分别经过一个电容和电阻接-Vcc,Vcc也是取10V。而引脚6、11则直接分别引到正Vcc和负Vcc。经过计算,R11、R12、R13均取10k,R14取82k,而电容C3则取3300pF。由于信号发生电路输出的电流较小,所以R15一般应取几十千欧姆左右。

 

输出信号的调幅通过改变8脚的电压输入大小实现,输出信号的调频则由R11、R12、C3以及引脚8的电位决定。 

3.2 移相电路理论分析

本设计采用的移相电路见图3,通过理论计算可证明,它能实现严格的移相功能[4]。

由(5)式可知输出幅频特性恒等于1,即电路的增益为1,波形的幅值没有变化,符合移相的目的。由(6)式观察相频特性,可知改变相位差,可以通过改变输入频率w,可变电阻R和电容C来实现,而由于电容一般是固定的,所以在这里我们主要通过w和R来改变相位差。

 

3.3 功率放大电路原理分析

本设计选用准互补对称功率放大电路,如图4所示。

由图4可见,整个功率放大电路由两个电阻,四个二极管,两个PNP,两个NPN和一个电容组成[5]。

Q1,Q2,Q3,Q4:上述互补对称放大电路要求一对特性一致的NPN和PNP型功率输出管。在输出功率不太大时,较容易适配管子,但在要求输出功率较大时,就难以配对。利用复合管结构,可以消除两边的不对称性,同时还能增大放大倍数。在这里,Q1和Q2,Q3和Q4分别组成复合管。

 

另外,根据复合管T1,T2各级电流的流向和近似关系,可以得出复合管连接原则和等效管型判别方法:(1)按T1,T2管电流前后一致的规律连接;(2)复合后的等效管型取决于前一只管子T1的管型;(3)复合后等效管的总电流放大系数B=B1*B2。

 

4.实验与结果分析

实验结果见图5和图6。由实验结果可知,驱动电源的输出可实现调相、调幅和调频,符合本设计用于驱动超声电机的要求,达到预期目的。

从以上电路分析可得知通过改变可变电阻,可实现移相的功能,同时这也是本设计移相的主要方法。图6中,波形的周期为25us。设为T。右下角的数据即为A相超前(滞后)B相的时间,为方便表达,设为t。故移相的相位为。实验结果经与理论计算对比,有一定误差,但在控制范围内。

 

5.结论

本文提出的基于功率放大器的超声波电机驱动电源。函数发生器产生频率为40kHz左右的正弦波信号作为输入信号,通过改变函数发生器的输入电压可改变产生波形的频率和幅值,移相电路采用了RC移相电路中典型的0~90°移相,在电路能实现调相的目的。采用了功率三极管TIP41C及其对管,放大了电流,从而达到放大功率的目的。

 

系统的变频调节是通过改变输入信号的频率实现,通过调节输入信号的大小可以调幅。由于本系统有两路输出,改变两个移相电路的可变电阻,可实现输出的相位差的变化,从而实现对电机的调相调节转速的目的。

 

本设计不仅可对正弦波实现低高频移相和放大的功能,对方波,三角波等波形亦可实现放大,这是本驱动电源最大的优点,但对正弦波外的波形不能实现移相。

参考文献

[1]曹操军,陈润恩,王桂英.变交流术基础及应用[M].北京:中国水利水电出版社,2002,1-178.

[2]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001,1-208.

[3]吴运昌.模拟电子线路基础[M].广州:华南理工大学出版社,1998,1-236.

[4]康华光,陈大钦,张林.电子技术基础模拟部分(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2005,1-500.

驱动电源范文第6篇

ADA4940-I是一款低功耗、低噪声、全差分放大器,采用SiGe互补双极性工艺制造,针对驱动16位和18位ADC而优化。如图1所示,该器件驱动18位、IMSPS ADC AD7982的差分输入,低噪声精密5V基准电压源ADR435用来提供ADC所需的5V参考。ADR435可提供充足的输出电流,并在AD7982的REF引脚端使用22“F去耦电容,无须基准电压源缓冲器。图1所示的所有IC均采用3mm×3IIlIn LFCSP或3mm×5mmMSOP小型封装,从而有助于降低电路板成本和空间。

ADA4940-1允许用户进行必要的信号调理,例如使用4个电阻衰减或放大信号,从而获得更大的动态范围。增益由反馈电阻(R2=R4)和增益电阻(R1=R3)比率来设定,R1=R2=R3=R4=lkΩ。对于平衡差分输入信号,有效输入阻抗为2×增益电阻(Rl或R3)=2kΩ,对于非平衡(单端)输入信号,有效阻抗约为1.33kΩ。

需要时,可在输入端并联一个端接电阻。

一个单极点2. 7MHz R-C(22Ω,2.7nF)滤波器放在运算放大器输出和ADC输入之间,有助干在ADC输入端限制噪声,减少来自SARADC输入端容性DAC的反冲。

AD7982采用2.5V VDD单电源供电,使用5V基准电压源和3V VIO时,1MSPS下的功耗仅为6.lmW。此外,该器件的功耗和吞吐速率呈线性变化关系,如图2所示。它内置一个低功耗、高速、18位采样ADC和一个多功能数字串行接口。ADC的基准电压可独立于电源电压(VDD)进行设置,后者决定ADC的输入满量程范围。这种情况下,用于AD7982的5V基准电压源从AD R435精密带隙基准电压源输出,并在外部施加于REF引脚;该基准电压源采用板载7.5V电源供电,典型功耗为4.65mW。

ADA4940-1采用5V单电源供电,功耗典型值为6.25mW。该器件的轨到轨输出可驱动至供电轨的O.1V范围内,而音频频率范围的交流性能下降幅度极小。其输出摆幅范围为0-5V,共模电压为2.5V,能为ADC提供满量程输入。

数据采集系统包括ADC驱动器、ADC和基准电压源的总功耗约为17mW。

全差分ADC驱动器噪声分析

这款18位、1MSPS数据采集系统的预期SNR理论值可通过每个噪声源的和方根(RSS)计算得到。

ADA4940-I在100 kHz时的低噪声性能典型值为3.9nV/√Hz,如图3所示。

必须计算差分放大器的噪声增益,以便计算等效的输出噪声。

差分放大器的噪声增益为:NG=2/(β1+β2)=2V/V;其中,β1=R1/(RI+R2)=0.5,β2=R3/(R3+R4)=0.5,两者皆为反馈系数。

应当考虑下列差分放大器噪声源:

由于ADA4940-1输入电压噪声为3. 9nV/√Hz,其差分输出噪声应当为7. 8nV/√Hz。

ADA4940-1数据手册中的共模输入电压噪声(eOCM)为83 nV/√Hz,因此其输出噪声为eOCMx(β1 β2)×NG=O。

给定带宽条件下,R1、R2、R3和R4电阻噪声可根据约翰逊奈奎斯特噪声方程计算。eRn=√4KBTR;其中,KB为玻尔兹曼常数(1.38065×l0-23:J/K),T为电阻绝对温度(开尔文),R为电阻值(Ω)。来自反馈电阻的噪声为e R2=e R4=4. 07nV/√Hz。来自R 1的噪声为eRlx(1 β1)×NG=4.07nV/√Hz,来自R 3的噪声为×(1-β2) xNG=4.07nV/√Hz。

ADA4940-1数据手册中的电流噪声为0.8lpA/√Hz。

反相输入电压噪声:iIN×R1∥R2×NG=O. 8lnV/√Hz.

同相输入电压噪声:iIN+×R3∥R4×NG=0.8lnV/√Hz。

因此,来自ADA4940的等效输出噪声贡献为:

ADC输入端(RC滤波器之后)的总积分噪声为11.33nV/√Hz×√(2.7×1.57MHz)=23.26μVrms。

AD7982的均方根噪声可根据数据手册中的5V基准电压源典型信噪比(SNR,98 dB)计算得到。

根据这些数据,ADC驱动器和ADC的总噪声贡献为:

注意,本例中忽略来自基准电压源的噪声,因为它非常小。

因此,数据采集系统的理论SNR可根据下式近似计算。 为了对此电路进行测试,音频精密信号发生器产生IOVpp差分输出,以便最大程度提升5V基准电压源情况下的ADC动态范围。输出共模电压为2.5V时,ADA4940-1各输出的摆幅在0-5V之间,相位相反,向ADC输入端提供增益为1、IOVpp的差分信号。AD7982在lkHz输入信号时,如图4中的FFT性能图所示,SNR典型值为96.67dB,THD典型值为111.03dB。这种情况下测得的SNR为96.67 dB,非常接近上文中的96.95dB SNR理论估算值。与数据手册中98dB的SNR相比,SNR的降低来自干ADA4940差分放大器电路的等效输出噪声。

ADA4940-1内部共模反馈环路强制共模输出电压等于施加到VOCM输入的电压,提供了出色的输出平衡。当两个反馈系数(β1和β2)不相等时,差分输出电压取决于VOCM;此时,输出幅度或相位的任何不平衡都会在输出端产生不良共模成分,导致差分输出冗余噪声和失调。因此,在这种情况下(如β1和β2)),输入源阻抗和RI(R3)的组合应等于lkΩ,以避免各输出信号的共模电压失配,并防止ADA4940-I的共模噪声增加。

驱动电源范文第7篇

科技创新优势:打造电源行业风向标

深圳茂硕电源科技股份有限公司总部设在深圳,拥有全自动化流水线数十条,拥有一定规模的研发和生产基地。其主营业务为研发和生产太阳能充电器、开关电源、变压器、电子元器件、五金塑胶配件等。现有1500余种各类电源产品,广泛应用于LED照明、通讯、电力、工业控制、仪器仪表、医疗、铁路及其他高科技领域。

茂硕电源集产品研发、制造、销售及服务于一体,长期致力于LED照明驱动电源、消费类电子产品电源、适配器,大功率光伏逆变设备变压器等新能源产品的研发、生产和销售,是全球领先的电源解决方案供应商和国内电源行业的标志性企业。该公司自成立以来,先后通过ISO9001国际质量体系认证和ISO14001国际环境体系认证,通过了国家级高新技术企业资格认定,是国内最具规模的电源生产制造企业之一。

据了解,茂硕电源拥有一批具多年开关电源设计经验的博士、硕士和电源专家,延续并跟踪国际电源企业的先进的设计理念,紧跟世界电源新技术的发展,推出各种满足用户需求的高性能、高可靠的电源产品。该公司投入巨资建立高标准的测试实验室,配置国际先进的测试设备和采取国际先进的测试手段,保证了VAPEL电源产品的高可靠性。使茂硕电源产品成功通过UL,TUV,CE,CSA,3C等国内外多项认证。茂硕电源标准性试验室被认定为深圳市企业技术中心,承担了多个省级、市级重大技术攻关项目的主导单位。同时,茂硕电源与清华大学、北京大学、电子科技大学等国内多所知名高校进行广泛深入的技术交流和产学研合作,并建立了多个科研项目,在人才培养、技术创新、项目攻关等多个领域成为了行业的风向标。

作为国内领先的高可靠、智能化、高效节能开关电源制造及解决方案提供商,茂硕电源从进入LED驱动电源这个领域起,就以科技创新为先导,在激烈的市场竞争中形成了独特的科技领先优势。该公司拥有的谐振技术、低功率频率反走技术、交错式主动PFC谐振技术等业内领先的电源核心技术,使得公司开关电源产品在能效、输出精度、功率因数、介电强度、工作环境温度、浪涌登记、防水等级等主要性能指标上已经达到了全面优于国家标准、行业标准及业界通用标准的水平。

目前,公司已累计申报各项专利及软件著作权共128项,其中已获授权专利51项,获软件著作权6项。并相继获得国家级高新技术企业、广东省首批战略性新兴产业骨干企业、"广东省战略性新兴产业骨干企业"、"中国LED百强企业"、"中国电源适配器十大著名品牌"、"广东省最具核心竞争力30强企业"、"纳税百强企业"、中国电源学会副理事长单位、国家火炬计划重点高新技术企业等数十项荣誉。

茂硕电源承担了国家科技部"高可靠LED驱动电源技术开发及可靠性研究"项目、广东省科技厅"高可靠大功率LED智能驱动电源技术研发及应用"项目等多项国家科技部及广东省科技厅的重大LED产业技术攻关项目。并拥有完善的营销服务体系,在国内市场建立了数十个销售分支机构和技术服务机构,在境外设有香港茂硕、台湾茂硕、欧洲茂硕、美国茂硕等分公司。公司本着"客户至上"的服务宗旨,以确保客户产品无故障为已任,已获得了国内外1000多家客户的支持与信赖。其战略合作伙伴包括华为、创维、萨基姆、真明丽、勤上光电、富士康、格力、海尔、华为、摩托罗拉、飞利浦、三洋等数十家全球著名企业。公司研发生产的LED驱动电源、消费类电源、线性电源远销国内及美国、欧洲、中东、澳洲和东南亚等几十个国家和地区。

A股挂牌交易:有望缓解产能瓶颈

作为国内领先的高可靠、智能化、高效节能开关电源制造及解决方案提供商,茂硕电源在A股挂牌上市,成为中国LED驱动电源第一股。据了解,此次上市募集资金将投资惠州基地,主要用于扩大产能。

近年来,由于LED产业发展迅猛,茂硕电源现有产能难以满足庞大的市场需求。在这一背景下,茂硕急需通过扩建新的生产基地来解决销售快速扩张带来的产能瓶颈问题。茂硕利用此次募集资金投资于电源驱动生产项目、研发中心建设项目、信息化系统建设项目。

目前,茂硕成功上市,为企业的高速发展创造了宽松的外部环境。据茂硕有关技术人员介绍,茂硕下一步将重点投入生产大功率LED驱动电源。事实上,2008年开始,茂硕就通过与英飞特进行合作开发大功率LED驱动电源产品,成为国内最早进入大功率LED驱动电源领域的企业之一。

另据了解,茂硕大功率LED驱动电源与国内外市场的需求密切相关。国内LED室外照明自2009年以来已呈现爆发式增长的态势,为顺应这一市场需求,茂硕产品正在向工矿灯照明、地铁照明、商用平板格栅灯、室内大功率筒灯等领域发展。另外,由于技术瓶颈,国内能够供应合格的高可靠大功率LED驱动电源的厂家较少,使得大功率LED驱动电源市场整体上处于供不应求的状况。如此就意味着早在2009年,就已经在LED路灯驱动电源市场占有率已经超过一半、位居行业领先的茂硕电源将拥有突出的先发优势,从而预示着公司拥有更为乐观的行业成长氛围。

创造独特现象:回顾茂硕电源上市历程

2011年12月26日,茂硕电源IPO成功过会。

证监会12月26日晚间公告称,证监会发审委审核了深圳茂硕电源科技股份有限公司首发申请,公司申请获通过。这意味着茂硕挂牌上市进入倒计时阶段。

2月27日,茂硕电源了招股意向书,首次公开发行股票初步询价及路演推介等多个公告。据了解,茂硕电源本次拟发行 2428万股,采用网下向配售对象询价配售与网上向社会公众投资者定价发行相结合的方式进行。

从2月28日开始,茂硕电源先后在深圳、上海和北京向询价对象进行现场路演推介,吸引了众多投资者前来咨询、了解企业的发展情况。

驱动电源范文第8篇

通常,要保证消费者能够安全地使用LED照明灯具产品,灯具厂家必须考虑LED照明驱动电源的绝缘与隔离的可靠性。也就是说,隔离的目的,是保证使用者能接触到的部分不会触电,因此从整个产品系统而言,隔离是不可避免的,区别只是设置隔离的位置不同。

对LED照明驱动电源来说,隔离与非隔离的方案一直都同时存在,因为它们适用于不同的应用领域。目前,在室内照明领域,LED厂家开始在LED灯具灯体材料、结构上更加重视绝缘要求,致使越来越多的非隔离LED驱动电源在小功率照明领域盛行。

因隔离电源结构复杂、器件较多、成本较高、效率以及可靠性较低,不适合进行批量生产。而非隔离电源具有线路简单、所用器件少、体积小、成本较低、效率较高等优势,随着市场对成本和效率的要求提高,非隔离电源在小功率LED驱动领域开始登上舞台。

恒流驱动成主流

目前,在LED中小功率照明应用中,市场上一个较为明显的趋势是,小功率LED灯具开始越来越多地采用非隔离型电源拓扑结构,目前很热门的高压线性恒流源就是非隔离拓扑结构的一种。

“非隔离的高压线性恒流LED驱动电源技术已经成为LED光源驱动的新热点。”泉芯电子副总经理王成祥表示,“非隔离高压线性恒流驱动电源由于没有变压器、电感器和电解电容器,总体成本可以比隔离驱动电源更低”。

北京大学上海微电子研究院兼职教授颜重光解释称,高压线性恒流驱动电源芯片能在650V高压下工作,它的应用电路是Buck电路,它工作电路中没有变压器、电感器和电解电容。其可以与LED灯珠、整流桥堆一起表贴在灯板同一面上,适合于大批量、自动化生产。

“另外,非隔离的恒流电源恒流精度可达3%-5%,功率因数补偿大干0.9,电源效率大于92%,因此有望成为室内LED照明灯具的首选。”颜重光如是说。

杭州普朗克电子科技有限公司总工程师何永祥透露,公司3W、6W、8W与10W球泡灯电源,均采用深圳明微电子非隔离SM7307实现,“SM7307采用专利恒流控制技术,主要适用于BUCK拓扑结构,在90Vac至264Vac输入电压范围内,恒流精度小于±3%;系统效率可达90%以上”。

作为LED应用厂家,毋庸置疑首先考虑的是产品的可靠性,之所以选择SM7307,何永祥表示,“该芯片内置前沿消隐(LEB)电路,防止由于开关噪音等原因产生的误关断,对于过温,采用了相应的结构与专利技术,而不是简单粗暴的关断电源的做法,使开关管的通断有一个严格的控制”。

绝缘技术助推

LED灯具的物理结构设计,决定了驱动器需采用隔离式还是非隔离式。为保证产品的安全,必须考虑绝缘与隔离可靠性,随着室内中小功率LED在灯体材料上逐渐采用塑包铝、高导热塑料等绝缘性能更好的材料,非隔离通用照明驱动电源或已是大势所趋。

德力普光电新应用业务副总经理蒲承认为,低成本,易规模制造和方便运输的塑料、陶瓷或玻璃,将是未来灯壳高绝缘结构应用市场的主流。“例如全塑LED日光灯灯管,采用的就是非隔离式电源和φ5的草帽管LED”。

“由于散热问题导致光衰减严重或使用寿命短,如今LED光源流明度和功率密度得到有效提升,使用更少光源,更低成本即可达到传统照明灯具的亮度要求。”蒲承表示,目前飞利浦、佛山本邦、深圳驭能光电等均推出以全塑管和玻璃管为代表的LED日光灯管。

与上述公司不同,杭州普朗克更看好陶瓷外壳。何永祥表示,随着陶瓷成膜技术的应用发展,用耐压高、绝缘性好的陶瓷外壳,已在LED照明领域崭露头角。

“由于LED管直接焊在陶瓷上,使非隔离驱动电源在陶瓷球泡灯的应用变为现实。”何永祥表示,非隔离的LED驱动电源由于成本低、调试容易等优势,已逐渐成为市场的新宠。

另外,高导热塑包铝散热器技术的兴起,也助力非隔离电源成为室内LED照明灯具的主流电源。

“塑包铝散热器是一种导热塑料外壳加铝芯的散热器,导热塑料与铝散热芯在注塑机上一次成型,适合大批量自动化生产。”颜重光表示,“LED灯珠的热量通过铝散热芯快速传导给导热塑料,导热塑料利用它的多翼形成空气对流散热,利用它的表面辐射部分热量,可解决LED照明灯具内部的高低电压的隔离”。

综合成本优势明显

作为LED灯具的专业制造商,均会从多方面去分析灯具,包括成本与制造工艺、效率和体积、绝缘可靠性和安全规范的要求等。

从浪涌的因素考虑,非隔离电源存在对雷击浪涌电压抑制能力差的不足,而且大批量出货时,会遇到较多损坏的因素。基于此,业内认为,非隔离电源更适用于用电环境好、浪涌影响小的室内环境。

另外,一般来讲,电子电路里元器件越少可靠性越高。相比非隔离电源,隔离电源因元器件较多,成本较高,效率也不易做高,处理不好热量大的问题,尤其是内置灯管的LED日光灯。对于小功率LED球泡灯,非隔离电源在节能、以及成本上都更具优势。

业内认为,为顺应市场的需要,降低成本、提高效率和可靠性已经成为每个企业追求的目标,在LED照明领域,谁价格低、品质高,谁就有优势。而未来,电源方案也将朝着低成本,轻薄可靠的方向迈进。