驱动电源范文精选

1IGBT模块驱动电路的基本要求

1）实际导通时栅极偏压一般选12～15V为宜；而栅极负偏置电压可使IGBT可靠关断，一般负偏置电压选－5V为宜。在实际应用中为防止栅极驱动电路出现高压尖峰，最好在栅射之间并接两只反向串联的稳压二极管。

2）考虑到开通期间内部MOSFET产生Mill－er效应，要用大电流驱动源对栅极的输入电容进行快速充放电，以保证驱动信号有足够陡峭的上升、下降沿，加快开关速度，从而使IGBT的开关损耗尽量小。

3）选择合适的栅极串联电阻（一般为10Ω左右）和合适的栅射并联电阻（一般为数百欧姆），以保证动态驱动效果和防静电效果。根据以上要求，可设计出如图1所示的半桥LC串联谐振充电电源的IGBT驱动电路原理图。考虑到多数芯片难以承受20V及以上的电源电压，所以驱动电源Vo采用18V。二极管V79将其拆分为＋12．9V和－5．1V，前者是维持IGBT导通的电压，后者用于IGBT关断的负电压保护。光耦TLP350将PWM弱电信号传输给驱动电路且实现了电气隔离，而驱动器TC4422A可为IGBT模块提供较高开关频率下的动态大电流开关信号，其输出端口串联的电容C65可以进一步加快开关速度。应注意一个IGBT模块有两个相同单管，所以实际需要两路不共地的18V稳压电源；另外IGBT栅射极之间的510Ω并联电阻应该直接焊装在其管脚上（未在图中画出），而且最好在管脚上并联焊装一个1N4733和1N4744（反向串联）稳压二极管，以保护IGBT的栅极。

2实验结果及分析

在变换器的LC输出端接入两个2W／200Ω的电阻进行静态测试。实验中使用的仪器为：Agi－lent54833A型示波器，10073D低压探头。示波器置于AC档对输出电压纹波进行观测，波形如图5所示。由实验结果看，输出纹波可以基本保持在±10mV以内，满足设计要求。此后对反激变换器电路板与IGBT模块驱动电路板进行对接联调。观察了IGBT栅极的驱动信号波形。由实验结果看，IGBT在开通时驱动电压接近13V，而在其关断时间内电压接近5V。这主要是电路中的光耦和大电流驱动器本身内部的晶体管对驱动电压有所消耗（即管压降）造成的，故不可能完全达到18V供电电源的水平。

3结论

本文首先按照带有缓冲电路的反激变换器模型建立了DCM模式下反激变换器各种参数的计算方法，利用各类关系推演了反激变压器储能转换率的表达式。该方法简洁且物理意义明确，适用于单片开关电源为基础的小功率反激变换器计算。美中不足的是未能将次级线圈的铜损考虑在内。若将此作为考虑因素，则反激变压器的电感将是一个反复迭代的计算过程。作为工程实践，本文提出的方法是可操作的。另外，本脉冲激光电源的IGBT驱动电路仅仅满足了最基本的逆变开关要求。若要构建完善的驱动电路，还需要加入欠压锁定、过流告警乃至过热保护等功能，以保护作为脉冲激光电源核心的IGBT模块。

投资要点：

1、公司在国内大功率LED路灯市场份额占50％以上；

2、净利润年复合增长率43.07%；

3、大功率LED驱动电源未来有望保持50%以上的高增速。

茂硕电源（002660）是国内LED 驱动电源领军企业。公司主要以消费电子类电源和大功率LED驱动电源为主营业务，是国内领先的高可靠、智能化、高效能节能开关电源制造及解决方案提供商。公司在国内大功率LED路灯、隧道灯驱动电源市场份额占50%以上。业内人士认为，公司大功率LED驱动电源未来几年仍有望保持50%以上的高增速。

领先的开关电源企业

公司主要产品为消费电子类电源和大功率LED驱动电源。其中消费电子类包括AV视听、IT通信设备用电源；大功率LED驱动电源以路灯及隧道灯为主。目前消费电子类电源为主要收入来源，占公司2011年营收73%，LED驱动电源营收占比约23％。毛利率较高的大功率LED驱动电源为公司未来重点发展业务。

公司是我国最早介入大功率LED驱动电源领域的公司之一，凭借在这一领域的技术优势和先发优势获取了较高的市场占有率，公司在国内大功率LED路灯、隧道灯驱动电源市场份额占50%以上。驱动电源为LED性能不良的主要瓶颈，目前公司产品各项性能优良：适应-60至70℃的工作温度，具备耐极寒性能，以此成为俄罗斯OPTOGANINN供应商，成功打开海外市场。此外，公司产品电源内部温度不超过70℃，相比同类电源80-90℃的内部温度更有利于延长电容器寿命。

摘要:文章设计了一种基于ISL97702的便携式产品的DC/DC直流升压电源电路,输入电压2.3～5.5V,输出电压根据负载轻重在2～30V范围内可调;OLED显示驱动采用PT6807和PT6808构建的无源矩阵驱动方式,适用于单色小尺寸OLED的显示驱动。

关键词:DC/DC直流升压;PMOLED;单色显示屏;驱动设计

中图分类号:TM320文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)21-0018-03

有机发光二极管显示器OLED是一种即将给显示器产业带来革命性变化的新兴自发光的显示技术,其发光原理是当电荷通过某种有机材料以后就会发光。与液晶技术相比,OLED具备面板厚度更薄、对比度更高、响应速度更快、更节能、更轻的特点,而且不存在可视角度的问题,最核心的优点是OLED采用一种自发光技术,因此不需要背光。

1DC/DC直流升压电源电路设计

目前,由于OLED被广泛应用于便携式产品,因此其功耗至关重要。电源IC必须能以最高的效率工作,并尽可能降低功耗,以便尽可能延长电池的工作时间,尤其是在显示器不工作时。

OLED驱动方式属电流驱动,以驱动方式可分为无源驱动PMOLED与有源驱动AMOLED两种。PMOLED无源方式的构造较简单,驱动电压仅为单路输出的正电源,驱动视电流决定灰阶,主要应用在小尺寸产品上,它的分辨率及画质表现较好。适合PMOLED应用的理想电源器件应该具有一个非常高效的升压转换器,能够在便携式应用中的电池电压下工作,或者在器件中的预整流供电下工作。输出负载断开和低待机电流等功能对减少显示屏不被照明时电池的漏电有很重要的作用。理想的电源器件必须具有外接元件少和封装尺寸小等特性,从而可以尽量缩小小型手持设备的显示器的尺寸。

摘 要： 根据压电陶瓷微位移器对驱动电源的需求，设计了压电驱动电源系统。详细介绍了电源系统中的数字电路部分和模拟电路部分，并对驱动电源的精度与稳定性进行了分析与改进。最后对驱动电源的性能进行了实验验证，实验结果表明：所设计的电源输出电压噪声低于0.43 mV、输出最大非线性误差低于0.024%、分辨率可达1.44 mV，能够满足高分辨率微位移定位系统中静态定位控制的需求。

关键词： ARM； 压电陶瓷； 驱动电源； PI控制器

中图分类号： TN911?34； TP368.1 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）14?0166?05

High?resolution piezoelectric ceramic actuator power supply based on ARM

GE Chuan， LI Peng?zhi， ZHANG Ming?chao， YAN Feng

（State Key Laboratory of Applied Optics， Changchun Institute of Optics， Fine Mechanics and Physics， CAS， Changchun 130033， China）

Abstract： According to the requirement of the micro piezoelectric actuator for driving power supply， a piezoelectric actuator power supply system was designed. In this paper， the digital circuit and analog circuit in the power supply system were described in detail. The accuracy and the stability of the actuator power supply were analyzed and improved. Finally， the performance of the power supply was verified in experiment. The experimental results indicate that the output voltage noise of the designed power supply is lower than 0.43 mV， the maximum nonlinear output error is less than 0.024%， and the resolution can reach 1.44 mV， which can meet the requirement of static positioning control in the high resolution micro?displacement system.

Keywords： ARM； piezoelectric ceramic； driving power supply； PI controller

1 概述

三相交流电机工作可靠、高效、费效比高，需要少量维修或根本不需要维修，一直是工业领域的主力。此外，交流电机（如感应电机和磁阻电机）无需与转子的电气连接，因此很容易实现阻燃，适用于矿山等危险环境等应用场合。

采用脉宽调制（PWM）的三相电机驱动电路工作原理框图如图1所示，为电机提供三相供电电源，电压和频率可以变化。PWM交流电机驱动器可以高效提供从零速到全速的全转矩，并且通过改变驱动电源的供电相位相序，可以很容易实现电机双向运转。

2 脉宽调制电机驱动器原理

三相交流输入供电电源经过整流和滤波后，产生直流总线，为驱动器的逆变器部分提供电源。逆变器由3对半导体开关（MOSFET、GTO、功率晶体管、IGBT 等）及相关二极管组成。每对开关为电机的一个相位提供功率输出。

为了驱动电机，控制电路生成三个相位互差120°的低频正弦波，分别对每对开关的载波脉冲进行调制。在每个载波周期内，正脉冲和负脉冲的宽度是按照该相位低频正弦波的幅度进行调制的，如图2所示。

虽然向电机绕组施加的脉宽调制电压波形包含所需频率的分量，但其中也包含许多频率更高的其他分量。

但是，电机在很大程度上可以看作逆变器输出电压的电感负载。由于电感对较高频率具有更高的阻抗，因此电机吸收的大部分电流在脉宽调制输出波形中是如图3所示的较低频率分量。结果是，电机吸收的电流近似为正弦波。

LED路灯电源是全球最高效率开关电源高达95%,高功率因素高达0.99,可靠性高寿命长,符合IP67防水等级。应用于路灯、遂道灯等大功率灯具,产品封装铝质外壳具有良好散热效果。 LED路灯电源的选择(LED路灯电源的种类)正确选用对于机械设备电控系统的正常运行是至关重要的。在选择LED路灯电源(LED路灯电源知识)时,我们所要考虑的因素及要点也是多方面的。那么,在LED路灯电源的选择过程中,我们都要考虑那些方面呢?下面让我们一步步去认识LED路灯电源。

步骤/方法

LED路灯电源的选择要点

第一点.根据负载特性选取适当控制方式的LED路灯电源

现在市场上出售的LED路灯电源种类繁多,功能也日益强大,LED路灯电源的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了LED路灯电源本身制造工艺的“先天”条件外,对LED路灯电源采用什么样的控制方式也是非常重要的。下表综述了近年来各种LED路灯电源控制方式的性能特点。

综上所述,异步电动机变频控制选用不同的控制方法,就可以得到不同性能特点的调速特性。

第二点.根据安装环境选取LED路灯电源的防护结构

LED路灯电源的防护结构要与其安装环境相适应,这就要考虑环境温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素,这与LED路灯电源能否长期、安全、可靠运行关系重大。

随着LED生产成本下降，越来越多应用开始采用这类组件，包括手持装置、汽车电子和建筑照明等。LED拥有高可靠性、良好效率和超快响应速度，所以很适合作为照明光源。虽然白炽灯泡的成本很低，更换费用却可能很昂贵。街灯就是很好的例子，更换一个故障灯泡往往需要出动多位人员和一辆卡车。也因为如此，尽管LED和白炽灯泡的效率大致相等，许多街灯却采用可靠性更高且更省电的LED。

白炽灯虽能发出连续光谱，却常用于交通号志等只需绿光、红光和黄光的场合。这类应用须在白炽灯外加装一个特定颜色的滤片，但它会造成六成的光能浪费。LED则能产生特定颜色的光，而且只要接通电源即可立即发亮，不像白炽灯需要200ms的反应时间，因此汽车产业早就将LED用于车灯。另外，DLP视讯应用也以LED作为光源，利用高速开关的LED取代原有机械组件。

LED的I-V特性

图1是典型InGaA1P LED的正向电压特性。LED电路模型可表示为一个电压源串联一个电阻，这个简单模型与实际测量结果很吻合。电压源为负温度系数，因此正向电压会随着接面温度升高而下降。InGaA1P LED(黄色与琥珀红)的温度系数在-3.0～-5.2mV／K之间，InGaN LED(蓝、绿和白色)则介于-3.6～-5.2mV／K之间。负温度系数是造成LED很难并联的原因之一，因为越热的组件会汲取越多的电流，越多的电流又会让它的温度进一步升高，最后就变成热失控。

图2是输出光强度(光通量)与操作电流的关系，可以看出输出光强度与二极管电流的关系很密切，只要改变正向电流就能调整LED的亮度。另外，这条曲线在电流较小时很像是一条直线，但其斜率在电流升高时会变得较小。这表示当电流较小时，只要二极管电流加倍就会让输出光强度加倍。电流较大时则非如此，此时电流加倍只会让输出光强度提高八成。这项特性对LED很重要，因为它是由交换式电源所驱动，所以可能会遇到很大的纹波电流。其实电源供应的成本在某种程度上就是由所允许的电流决定：纹波电流越大，电源供应的成本就越低，只不过LED的输出光强度也会受到影响。

图3是把三角纹波电流加到直流输出电流后，输出光强度减少的情形。由于纹波电流的频率在多数情形下都远超过人限所能分辨的80Hz，再加上人眼对光强度的反应又呈现指数关系，只要光强度减少不超过20％就不会被发现，因此就算LED电流的纹波很大，光强度也不会明显减弱。

纹波电流还会增加LED耗电量，造成接面温度上升，并对LED的使用寿命产生很大影响。图4显示LED输出光强度与时间及接面温度的关系。我们设定80％的输出光强度为LED的使用寿命，则从图4中可看出，当温度从74℃降至63℃时，LED使用寿命会从10000小时增加为25000小时。

图5是纹波电流造成LED功耗增加的情形。由于纹波频率比LED的热时间常数高，因此就算纹波电流很大(以及峰值功耗很大)也不会影响峰值接面温度――这个温度主要是由平均功耗决定。LED的大部份电压降就像是一个电压源，所以电流波形不会对功耗造成影响。然而电压降中仍会有某些电阻分量，这部份的功耗等于电阻值乘以均方根电流的平方。

摘 要 本文详细地介绍LED驱动电源的定义以及LED驱动电源的研究现状，同时分析了LED灯优点、驱动电源的技术特点以及未来的发展方向。

关键词 LED 驱动电源 LED灯 发展趋势

中图分类号：TM923 文献标识码：A

1 LED驱动电源定义

LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下，LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件（MOSfet）、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求，还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。

2 LED驱动电源研究现状

从LED驱动器供电可以将其分成DC/DC和AC/DC两类。DC/DC驱动器一般由电池、电瓶或稳压电源供电，主要用于便携式电子产品、矿灯、汽车等用电设备。AC/DC驱动器直接由市电供电，现阶段主要用于装饰，景观照明的LED灯。当前，DC/DC驱动器主要有两种设计方案：电容式电荷泵电路和电感式DC/DC电路。AC/DC驱动器有工频变压降压，电容降压，buck降压电路以及单片开关电路几个设计方案。

3 LED灯照明的优点

摘要分析了LED驱动电源在检测过程中的特殊性，比较了传统工频电参数测量仪器在LED驱动电源检测方面存在的问题。针对被测参数的特殊性，提出了通过提高测量频响，以及采用两种频响测试方案相结合的测试方法，提高仪器的测量准确性。

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能够将电能转化为光能的半导体。与普通白炽灯和日光灯相比，它具有寿命长、光效高、功耗低、零辐射等显著特点。LED半导体照明作为我国中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020年）中“三、重点领域及其优先主题中1能源(1)工业节能中高效节能、长寿命的半导体照明产品” 的重要组成内容，近三年来其全产业链得到了蓬勃的发展。但是与之相伴的是许多LED照明关键检测技术的相对滞后。

LED驱动电源，作为LED照明的关键组件，其作用是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，其转换效率、输出稳定性和准确性将直接影响到LED的使用效果及使用寿命。2009年国家针对LED驱动电源专门出台了GB/T 24825-2009《LED模块用直流或交流电子控制装置 性能要求》，对“使用250V以下直流电源和50Hz或60H在、1000V以下交流电压，其工作频率不同于电源频率的电子控制装置”的输出电流电压、线路总功率、线路功率因数、电源电流等性能作出了规定。由于规程正式实施时间不长，行业检测技术空白较多，很多企业还是使用传统电参数测量仪作为LED驱动电源的检测设备。

传统的工频电参数测量仪的测量原理如下：

在图1所示的电参数测试原理框图中，V、A为电压、电流取样传感器，在采用过程中均为纯阻性取样，以确保取样信号无失真，无相移。然后通过放大，由A/D模数转换器将模拟信号转变为数字信号，并由单片机对采集到的数据进行计算，最后得到各项输入特性参数：电压有效值、电流有效值、有功功率、功率因数等。由于LED驱动电源本身设计的特殊性，会造成传统电参数测量仪因本身设计原理不足而造成系统测量误差。

其一，直流测量数值偏小。由于LED驱动电源实质上是一个逆变电源，其输入包括高压工频交流（即市电）、低压高频交流（如电子变压器的输出）等，其输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。即，实际完成了ACDCDC的逆变过程。当进行高频信号转换时，传统工电参数测量仪器的频响通常小于10kHz，造成了许多高频信号无法采样获得，最终转化为直流后其测量数据会偏小。因此，为了有效采集输入信号，对LED驱动电源进行直流输入测量时，应提高检测设备的测量频响。如当检测设备的直流输入频响达到1MHz时，即可对1MHz内的任何电流成分精确捕捉测量。

其二，电子镇流器的功率因数和电流测量，是LED驱动电源的检测设备另一个区别于传统工频测量仪器的关键。

电子镇流器的高频反馈对电网影响很大，必须予以滤除。若测量有高频反馈而滤波器未设计合理的驱动电源时，传统工频测量仪器会出现如下测量误差：1）电流测量值数据偏小；2）功率因数测量值偏大（即通常所说的假高功率因数）；3）测量读书跳动较大，显示数据不稳定。因此在实际检测中，LED驱动电源检测设备可以以高通滤波器和低通滤波器相结合的方式，实现对45Hz～1MHz范围内电流信号的准确测量。LED驱动电源检测设备提供两种频响测试方案，即窄频（45Hz～5kHz）和宽频（45Hz～1MHz）。当窄频测试与宽频测试数据差不多，表明高频反馈基本已滤除，滤波器已达到效果；如果两者测试数据相差较大，则表明应改进滤波器。这种测试方式不但保证了测量各种电子镇流器的电流和功率因数的准确性，同时还给电子镇流器设计人员提供了更有效的测试手段。

摘 要：LCD显示离不开背光源的辅助，而现在绝大多数显示器采用恒定亮度背光源，存在显示效果动态模糊以及低对比度等问题，并且耗能也较为严重。文章着重叙述一种基于视频内容逐帧分析，然后选择最佳背光亮度的一种由FPGA控制的动态背光源设计方案。实验采用的是TI公司的TLC5947，具有多个输出通道，可以适用于大规模显示屏。

关键词： FPGA；TLC5947；动态背光源

中图分类号：TN141.9 文献标识码：B

The Drive Circuit Design and Dynamic Backlight Control

Based on FPGA

ZHANG Wei-wei1,2, FANG Yong1,3, LV Guo-qiang1,2,3

(1. Key Laboratory of Special Display Technology, Ministry of Education, Hefei Anhui 230009, China; 2. School of Instrument Science and Opto-eIectronics Engineering, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009, China; 3. Academe of Opto-electronic Technology, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009, China)

Abstract: LCD can not do without the auxiliary of backlight, while now most monitors attaching backlight with a constant brightness, have some problems, such as display motion blur, low contrast, more power dissipation and so on. In this paper, I describe a way of frame by frame analysis of video, then selecting the best of backlight controlled by the FPGA design of the dynamic backlight. In the experiment we use the TI's TLC5947, with multiple output channels, which can be applied to large-scale display