恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究

完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计．利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75V带隙基准源,可在2.7V到7.0V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流．当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120mV;控制电路功耗小于1.75mW,整个电路转换效率可达75%．     

基于HV9910的LED恒流源设计

针对电网电压波动问题,基于HV9910设计了一种输出电流为350 mA的LED恒流电源。介绍了LED恒流电源的电路原理;实验测试了输入交流电压在165-265 V范围内变化时,输出电流的情况。实验结果表明,输出电流基本保持恒定,验证了该方法的可行性和高效性。     

基于电阻温度系数的GaN基LED结温测量研究

实验研究了不同驱动电流下GaN基LED的电阻与温度的关系,发现LED的电阻随工作温度的升高而减小,且两者成线性关系;通过线性拟合得到的电阻温度系数值在宽的驱动电流范围内维持稳定。利用这一特性,可以通过标定单个设定电流下的电阻温度系数,实现任意工作电流(该工作电流应处于电阻温度系数维持稳定的电流范围内)作用下LED结温的测试。     

一种新型内置频率补偿的LDO调整器设计

提出了一种新的CMOS LDO原理和电路设计方案,实现了外接低串联等效电阻的输出负载电容,采用内部频率补偿电路实现了环路稳定,可实现外接多层陶瓷电容,极大地降低成本和改善瞬态响应,采用SMIC 0.35μm工艺流片验证了该方法的可行性,瞬态响应的测试结果表明,当负载电流为1mA 到100mA的阶跃电流时,LDO输出电压的过冲小于20mV。     

低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

设计了输出电压为3.3 V,最大输出电流为100 mA的无片外电容低压差线性稳压器（LDO）.该芯片采用并行结构的微分器和大米勒电容,通过比例调节和微分调节结合的方式,利用微分器电路在瞬间提供大的转换电流,克服了无片外电容LDO在负载和电源电压变化时输出电压跳变过大的问题.芯片采用CSMC公司0.5 μm工艺模型设计,并经过流片.测试结果表明,在5 V工作电压下,当负载电流从100 mA在1 μs内下降到1 mA时,输出电压变化小于600 mV;电路的静态电流小于4.5 μA.测试结果验证了电路设计的正确性.     

一种LED汽车头灯驱动电路

针对LED汽车头灯大功率工作要求,基于MAX16831芯片,通过搭建开关电源升压电路,设计出一种大功率LED恒流源驱动电路．电路具备将车载电源12V转换至最高80V的升压功能,可驱动多颗LED,还能输出700mA到1A的恒定电流．整个电路结构简单,仅需少量外部元器件,同时电路性能可靠,工作温度为-40～＋125℃．能够适应汽车恶劣工作环境,满足了大功率LED照明的电压电流工作要求．     

单周期CRM PFC转换器的零交越失真优化设计

为降低总谐波失真提高电源效率,基于单周期临界导通功率因数校正(PFC)转换器,研究了零交越失真现象的优化设计方法．采用周期性自启动定时电路,不论电感电流是否下降到零,及时触发新的开关周期,以避免由于电感反向漏电所引入的导通延迟,从而降低了零交越失真和总谐波失真;在辅助绕组和振荡器之间引入可调分流电阻,对电感电流进行实时监控,调整振荡器输出波形斜率,以控制PWM关断时间,有效改善输入电压零交越点附近的失真现象．输入线电压频率越高,优化效果越好．在50Hz 220V_AC条件下,输入电流为120mA,输出功率为36W,测得优化后的PFC转换器总谐波失真(THD)仅为3.8％,功率因数为0.988,负载调整率为3％,线性调整率小于1％,效率达到97.3％．理论和测试结果均表明: 当交流输入线电压接近零值时,优化后系统的零交越失真及THD得到了有效降低,有效芯片面积为1.61mm×1.52mm．     

多种保护电路的低压差线性稳压器设计及仿真

针对电路系统中对低压差线性稳压器高稳定性要求,以及在使用过程中过热及输出电流过大而使电路遭到破坏.提出了一款具有过温保护、短路及限流保护功能的LDO,采用电压与温度成正比的器件感知电路中的温度,将正温度系数电压与恒定电压相比较作为控制信号,利用将输出电流镜像到某个电阻上,其电压与一个恒定电压相比较,调节流过功率管的电流,以达到限流保护.结果表明:过温保护电路的迟滞温度为30℃;过流保护电路在负载电流达到812mA时开启保护;短路保护电路当输出电压小于0.7V时开启保护.在0.1μF电容负载上进行了仿真验证.     

基于CPLD/FPGA的串行LED 显示电路模块化设计

给出了一个基于CPLD／FPGA设计的软件模块化LED显示电路．通过串行扫描方式驱动LED数码管,可较少地占用可编程器件资源;并利用MAXPLUSⅡ对动态扫描LED显示电路进行仿真．最后,对动态扫描显示下数码管的亮度降低的原因进行分析,认为采用降低扫描频率,增大脉冲光对人眼的作用时间和增大驱动电流来提高LED显示器亮度．     

直流电子负载设计

本系统设计以单片机为控制核心的电子负载．恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内）,流过该电子负载的电流恒定,且电流值可经单片机处理后经DAC0832芯片,使电流输出范围为100-1000mA,步进为10mA在数码管上显示数据．电压、电流检测信号经ADC（TLC2543）反馈到单片机进行处理,并由LCD1602显示数据,此外还加入自动过载保护电路,测试结果良好．     

一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

一种无滤波器的高效立体声D类音频功率放大器

基于CSMC 0.5μm DPDM CMOS工艺设计了一种高效率的D类音频功率放大器,利用全差分型积分负反馈技术和全集成H桥式输出结构实现了该音频功放的无滤波器应用．仿真和测试结果均表明: 在电源电压5V,无外部滤波器,总谐波失真与噪声之和小于0.5％的条件下,该功放可向3Ω负载电阻提供大于3.5W×2的输出功率; 电源电压在3~6V范围内,最大转换效率可达90％以上; 电源电压为5V,输出功率小于3.0W时,每个通道的总谐波失真与噪声之和小于0.1％．     

大功率LED光源驱动电路的设计

驱动电源是大功率 LED光源设计的关键技术,利用 SD6900为主控芯片,设计制作一款AC—DC非隔离恒流驱动的大功率 LED灯的电源电路。该电路输入交流电压220 V,恒流输出450 mA,具有功率因素补偿、电源过压／欠压保护、输出短路／开路保护／过温保护、电磁辐射污染小等优点。     

带有无损电流检测的高效率可重构DC-DC变换器

为了提高便携式设备供电电源的效率,提出可重构的高效率DC-DC变换器.针对锂电池供电电源的特点,采用绿色模式控制策略将变换器自动重构成3种模式,以实现升压和降压功能,并减小功耗.在轻载条件下引入突发控制模式,以减小开关损耗,从而提高了效率.变换器在1.5 μm BCD工艺下设计并流片,芯片面积为8.75 mm2.变换器的输入电压为2.7～4.2 V,输出电压为3.3 V.当输入电压接近3.3 V时,该系统可以实现降压和升压的平滑过渡.在快速响应的电流模式控制中,提出基于Gm-C滤波器的无损电流检测技术,实现了无损、精准的电流检测.当负载在30 mA和300 mA之间跳变时,系统恢复时间小于100 μs.在0～500 mA的负载范围内,系统的效率能够保持在80%以上,最高可达94%.     

一种高压高可靠性开关电源控制芯片

为了增强电源系统的可靠性,提出一种高压高可靠性开关电源控制芯片,该芯片引入一种新型的故障保护电路,通过同时监测误差放大器（EA）输出和峰值电流信号来检测过流和短路等故障.当EA输出电压超过4.2 V或者峰值电压信号（由采样电阻得到）连续4个周期超过0.75 V时,保护电路会及时切断控制器,保护变换器免受损害,同时降低了电路损耗.芯片还集成了软启动、限流保护、过压欠压保护和脉宽调制/跳脉冲调制（PWM/PSM）模式切换电路,该芯片采用CSMC 0.5 μm 60 V BCD 工艺进行设计,已经成功流片.将该芯片应用于反激式转换器中,转换器可以将34～60 V的输入电压转化成5 V输出.测试表明：当故障发生时,控制芯片能够迅速切断控制器以保护整个转换器,而当故障消除后该控制器仍然可以自行重新启动;反激转换器最大输出电流为2.6 A,静态电流小于1 mA,最大效率为83.5%,线性调整率和负载调整率分别为0.02%/V和0.03%/A,具有良好的瞬态响应能力.     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

电力操作电源系统的设计

为了进一步提高操作电源的稳定性,设计了一种基于AT89S51单片机控制的UPS-220V/3A电力操作电源系统.该系统主要由整流、直流变换、智能控制三大部分组成.首先整流部分利用该电路特有的两个控制环相互作用提高输入侧功率因数;然后直流变换部分采用高频逆变电路、高频变压器以及全波整流相组合以实现稳定的直流输出;通过输入模块和显示模块,调整充电电流等级和控制充电模式并进行显示;最后控制部分利用AT89S51单片机采集信号并进行处理,通过控制高频逆变模块来控制系统的稳定以及实现输出电压的可调.该操作电源系统在市电输入时能稳定电压;当市电断开或输入异常时,可对负载进行零时间切换供电.结果显示输出电压偏差在±0.5%以内,输出纹波系数在0.1%以内,供电稳定,负载正常运行.