电路设计案例范例6篇

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电路设计案例

电路设计案例范文1

关键词:电力企业 安全记录 功能 设计

本安全记录牌采用元件稳定、可靠,先进的集成电子。控制芯片采用AT公司生产的8位单片机AT89C51,显示芯片由力源电子开发的带串行接口和位闪功能的8位数码管显示芯片PS7219A功能相当强大,使用简单,稳定性能好。时钟芯片采用自带电池的实时时钟芯片DS12887,计时相当准确,并行接口,读写速度快,使用方便且有128个掉电记忆的存储单元。数码管使用1.8英寸的三芯数码管,寿命长,亮度足够。本产品具有功能全面,使用元件少,集成度高、运行稳定、掉电记忆、调节简单,可以随意增加或减少显示数目,以适应考核单位数目的变化。

一、电路图分析。

1.图1是本产品的控制核心,安全记录牌的读时、送显、秒点显示、调整、自动计算等功能由它来实现,最多可驱动72个数码管,除去年月日外还可以考核16个单位(以运行1万天内,同时本功能由程序设定,附加的程序适应于少于上述数目的显示)。本产品利用单片机输出输入口多的特点,为加快显示速度和减少送显程序的复杂性,采用对PS7219A的接口中装载信号由各自单独的引脚(P1.0和P2口)控制减少程序运转时间,而时间和数据线公用。这是一个大胆的尝试并获得了成功。同时本产品连接采用排线插座连接,使各块显示板出现异常时分析非常方便,安装简单。电源采用现成的开关电源输出的+5V电源。单片机使用6.0MHZ晶振。复位可引用PS7219A输出的复位信号。

2.图4是显示板。本产品的显示板是高度集成,把所有元件集成的一块板中,(图中没有画出显示大数码管的驱动功率放大电路,其实加一个正驱动放大电路即可)显示芯片具有亮度调节及位闪功能,带有自复位信号并能提供给各单片机和其它需要复位信号的芯片作复位信号用,使用三线串行接口,可靠稳定。这个显示板的电路是通用的如果按设计的最多显示数目计算,需要9块功能相同显示板。

3.图2、图3为调整用按钮和秒点显示。其中秒点显示也要加一个正驱动三极管,因篇幅问题省去。按键功能如下:K1为进入安全天数调整程序/分钟加1健;K2为进入下组安全天数调整/时钟加1键;K3为安全天数个位加1/星期加1键;K4为安全天数十位加1/日期加1键;K5为安全天数百位加1/月份加1键;K6为安全天数千位加1/进入时间调整程序键;由于年的调整一般用不到,没有提供调整按钮而由程序初始化时写入。

电路设计案例范文2

【关键词】

中图分类号:TU714文献标识码: A

随着交通事业迅速发展,公路桥梁的建设比重也逐年增加,由于公路施工的特殊性和复杂性,较为容易出现安全事故,对人员和经济造成的损失也较为严重,公路施工安全管理是一项很细致的工作,任何一个工程项目,任何环节一个施工出现问题均会对整个工程质量产生一定或者致命的影响。因此,我们要做好每个环节的安全管理工作。

做好公路桥梁建设安全管理的意义

公路桥梁的施工安全涉及了多个学科和体系,是一项综合考量的体系性学科,因此每一项环节都影响着整体的工程质量,因此需要每一位工作人员对本职工作做到努力负责,保证环节的完善。这样不仅仅是对整个项目的保障同时也可以产生直接的效益,是对国家和整个社会负责。安全体系的观念其核心在于安全为主,防止为先,以人为本。通过严明的纪律,健全的组织体系,明确的责任制度以及完善的教育,对公路以及桥梁的建设给予保证,对交通业的发展打下坚实的基础。

公路桥梁建设施工中的问题

1、公路建筑市场安全管理薄弱。目前,大部分特级、一级资质的公路施工企业都已演变成纯管理型的企业,虽然它们具有一定的管理能力,但较多公司并无过硬的劳务协作施工队伍。有些公司一旦工程中标后,全部分包给有关的专业队伍,公司仅派几名管理和技术人员到现场配合管理。专业人员配备本身不足,分管安全的专业人员数鼍也被无情稀释了。在这种情况下,要按有关规定搞好施工现场的安全管理、文明施工显然是十分困难的。

2、安全生产管理人员配置有职无位,安全生产制度的落实往往是说得多、做得少。

3、安全生产管理长期停滞于传统的计划经济管理状态,“安全责任重于泰山”等口号缺乏明确的实际行动。

4、较多施工企业未单设相应的安全管理机构,而是将其职能分摊于劳动人事部门,在人员配备也以兼职人员居多,很难做到细致全面地开展相应管理工作。

5、薄弱的安全意识。这一问题主要体现在安全意识和安全管理意识上,首先是领导层对于安全认识的缺乏导致了管理上的漏洞。干部层为了追求工程的效率以及对工程安全的忽视,导致了对于安全问题的管理力度缺乏,在工程进行阶段并未建立相关的管理机构,或者机构设立不健全,同时对于此类问题的投资也不能达到要求,安全管理系统不健全,人员配置混乱,也没有相应的安全制度保障是现阶段我国在实践中的安全问题。

三、相关措施

1、提高公路施工从业人员的素质。公路施工企业应该注重企业从业人员的配备以确保公路施工的安全,特别是专门负责安全管理人员的配备工作,同时还需要引进新的专业技术以及经验丰富的安全管理人员进行负责安全施工工作,当前安全管理人员的学历普遍不高,公路建筑施工企业可以通过多种途径提高他们的工作积极性,例如可以挑选其中一部分进修相关专业知识,甚至攻读硕士学位等办法,另一方面,也可以改善从业人员的职称结构,提高高级职称人员的比例,进而达到整体管理团队的管理水平。

2、完善安全管理网络系统。为了实现安全管理的目标,应该建立并且完善一个安全网络管理系统,系统由施工单位的领导落实并负责,施工责任分明,落实到人,形成组织严密的网络管理体系,全面管理安全生产,责任落实到具体的班组、个人以及每一个生产环节。实施安全生产责任制,完善安全生产的监管体制,坚持严格的安全执法,强化安全生产设施建设。

3、提高人员安全意识,加强安全管理。企业按照相关规定建立专门的安全生产管理人员,开展日常安全检查,及时整改各种事故隐患,监督安全生产责任制的落实,力争把安全事故遏制在萌芽阶段。其次要重视对员工的安全教育,使其知道生产劳动其安全的重要性和防护意识、自我保护意识和自我保护方法,了解作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施及安全事故应急措施;掌握本岗位的安全操作技能,力图在施工中避免安全事故。

四、施工中存在的用电安全问题

1、相关的法规配套不全,资质多头管理,导致消防、供电等的设计和施工企业难以管理,无法协调。

2、各地政府部门、安全监督机构对本地与外地的企业执法力度不一致,对某些大型国有企业的执法还受多方面因素的影响, 甚至执法困难。

3、个别安全执法和管理人员的素质不高、责任心不强、监管不力;不熟悉国家、行业等安全生产的法律、法规、规范、标准及有关规定;有的企业让不熟悉电气的人员兼管电气安全, 只能停留在看是否带安全帽、系安全带、是否易高处坠落等直观的安全上,忽视或弱化了施工用电等深层次的管理,而不懂电气就难以发现问题,电气安全隐患也就依然存在。

五、加强用电安全管理的对策

1、牢固树立“ 安全第一”的思想,提高安全用电的自觉性,贯彻预防为主的方针,积极开展安全用电的教育和宣传,制定规章制度,组织技术培训,大力宣传安全用电,防患于未然。贯彻和执行保证安全用电的各项技术措施、安全措施和组织措施。施工用电必须经过监理人员组织验收,并由监理人员签发准许使用意见。

2、施工用电单位的运行及维护人员,必须经过学习( 培训) 和考核,持证上岗,并每年考试一次。因故间断工作连续3个月以上者,必须重新学习( 培训),并经考核合格后方可恢复电气工作。

3、维护人员对各种电气设施定期进行巡视检查,每次巡视检查的情况和发现的问题记入运行日志内。发现重大安全隐患时,报告施工用电管理部门,责令有关部门或作业班组停工整改,并监督各相关单位落实整改。

4、现场安全管理。温总理说过:“安全生产工作怎样抓,都不过分”。经验表明,在现场安全监管中,施工企业应该制定明确的安全指导思想,明确安全生产是企业永恒追求的主题,做到本质安全。努力克服安全上的短期行为和侥幸心理;对安全工作必须常抓不懈,始终坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,加强对工程事故的预防和不安全因素的控制,把外协部门提供的物品及劳务等安全需求,一并纳入施工安全管理中,不断完善现场安全管理。

六、安全用电管理要点

1、保护接零与保护接地系统:多采用保护接零系统,所有电气设备的金属外壳、配电箱柜的金属框架、门,人体可能接触到的金属支撑、底座、架体,电气保护管及其配件等均应与保护零线做牢固电气连接;

2、三级配电、两级保护系统:总配电箱下,设分配电箱,分配电箱以下设开关箱,开关箱用来接设备,形成三级配电。“两级保护”主要针对漏电保护器而言,除在末级开关箱内设置漏电保护器外,还要在上一级分配电箱或总配电箱内再设置一级漏电保护器,形成两级保护;

3、一机、一闸、一漏系统:每台电气设备必须单独使用各自专用的一个开关电器、一个漏电保护器,严禁一个开关直接控制二台及以上用电设备。

除了上述几点以外,还需要进一步对影响施工现场安全的因素进行定量研究,探索安全管理和安全控制应注意的关键环节仍然是高速公路施工安全管理的重要方面,作者期望通过本论文的研究能够对于公路施工安全管理工作提供参考。

参考文献:

[1] 张明轩,朱月娇,翟玉杰,朱晓云,高全臣.建筑工程高处坠落事故的故障树分析方法研究[J]. 煤炭工程. 2008(02)

[2] 潘泽军.浅谈拆除工程安全施工[J]. 广州建筑. 2007(04)

[3] 景耀德,李创业.桥梁施工的安全监理[J]. 青海交通科技. 2007(02)

电路设计案例范文3

预防和处理

为保证本单位生产顺利进行,预防机电设备突发故障影响日常工作,将事故造成的损失降至最低,本着思想重视、制度严明的目的,结合本单位实际情况,特制定如下应急预案:

1、应急措施版权所有

(1)各站任何人发现机电设备突发故障,应立即报告本站站长。

(2)接报告后,各站站长负责调派本站电工、车辆应急。

(3)本站电工有正当理由无法立即赶赴现场时,该站长应向其他站长提出援助,无法达到要求时,可向工程股提出协调要求。

(4)本站车辆有正当理由无法立即赶赴现场时,该站长应向所部调度人员请求调车,无法达到要求时,可向办公室提出协调要求。

(5)办公室、工程股无法协调各自的工作时,应立即报告所长。

(6)供电设备的检查维修。任何机电设备都离不开电,所以专职电工必须保证供电电源的可靠性。我单位供电为单电源供电,市电停电,就必须尽快发动柴油发电机。日常工作中,专职电工必须保证按规定维修保养及保持机油、柴油、水等的充足供应。

(7)变压器的检查维修。变压器在运行中,专职电工要定期进行检查,通过仪表、保护装置及各种指示信号等设备了解变压器的运行状况。日常工作中,专职电工应注意检查变压器的如下项目:油枕内和充油套管内油面的高度(油面的高度应在油表刻度1/4~3/4以内),封闭处有无渗油现象。通过温度计检查变压器上层油温,一般不应超过85~90℃。变压器的声响是否正常。绝缘套管有无破损、裂纹等。冷却装置运行情况。检查一、二次母线是否过紧过松,接头接触是否良好、不过热。呼吸器是否畅通,硅胶吸潮是否已饱和。瓦斯继电器有无动作。变压器是否良好。

2、责任分析

(1)报告不及时,属当班班长的责任。

(2)接报告后,各站站长未及时调派本站电工、车辆应急,属站长的责任。

(3)接站长通知后,各站电工、驾驶员无正当理由未立即赶赴现场,属该电工、驾驶员的责任。

(4)站长发出调车要求后,所部调度人员未及时调车或无法调车时又未及时上报,属所部调度人员的责任。

(5)办公室主任、工程股股长未能妥善协调好各自的工作,又未立即报告所长,属办公室主任、工程股股长的责任。

(6)平时未按规定对供电设备、变压器等进行维修保养,未保证机油、柴油、水等的充足供应,致使机电设备不能正常运转,电工负主要责任,工程股股长负领导责任。

7)平时未按规定维修保养,致使车辆不能及时救急,驾驶员负主要责任,办公室主任负领导责任。

(8)站长、办公室主任、工程股股长的手机无故关机,致使突发事件不能顺利解决,均要追究各自的责任。版权所有

(9)电工、驾驶员的传呼机无故关机或未及时回机,致使突发事件不能顺利解决,均要追究各自的责任。

3、事后总结

(1)小型事件发生的次日,各站、办公室、工程股应将事件基本事实情况、结果及涉及本部门的责任人的处理意见报告所长。

电路设计案例范文4

关键词:动车组;电路;过载;短路;安全保护

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.157

中国的高铁运营里程截至到2015年底,已经达到1.9万公里,居世界第一,每天有大量的动车组运行在祖国各地,如何保障列车安全运行就成为设计者必须优先考虑的设计原则。本文详细论述了CRH1型动车组针对不同负载采取的多种安全保护措施。

1 用断路器做短路及过载保护

对于大多数的负载,CRH1动车组使用断路器做短路及过载保护,根据电压、负载电流、最大短路电流及负载特性,并结合断路器级联原则选择不同型号的断路器。为了能够选择合适的断路器在系统发生故障时起到保护作用,首先我们制定了严格的断路器选型原则:

(1)断路器的额定电压≥线路的工作电压;

(2)断路器的额定电流≥线路的负载电流;

(3)断路器的最大分断电流≥线路中可能出现的最大短路电流。

根据CRH1型动车组车辆负载的不同,我们分别选择了C特性(阻性负载和较低冲击电流的感性负载)、K特性(电动机系统和变压器系统)和Z特性(敏感型负载进行保护或对阻性负载)的断路器,同时大部分的负载采用多个断路器级联保护,并且确保下级断路器动作要快于上级断路器动作。

2 针对不同系统特性采用组合保护方式

2.1 直流供电

车辆直流供电由5组蓄电池和5个充电机提供,将DC110V电源提供到车辆总线。

(1)蓄电池:由熔断器提供短路保护;

(2)充电机:由软件检测电流,及时关断换流元件提供短路保护;

DC110V电源从车辆总线分配到车辆负载,每路负载均通过断路器进行保护,为防止故障扩大,在蓄电池总线上各单元组之间加熔断器进行保护。

2.2 交流供电

AC400V电源由辅助变流器ACM提供,5个ACM将AC400V提供到车辆总线,车辆负载电源由车辆总线提供,每路负载均通过断路器进行保护。

3 安全的接地方式

CRH1动车组不但有严格的短路及过载保护方式,而且有安全的接地方式,保证系统故障时,不发生人身事故及火灾事故。

3.1 DC110V系统接地

CRH1型车DC110V接地采用IT接地系统,全列车DC110V负线在T2车通过1.2K电阻接地,防止供电系统发生接地故障时电流过大引起火灾。

3.2 AC400V系统接地

CRH1型车AC400V接地采用TT转IT型接地系统,全列车N线在T2车接地。当接地电流较小时,接地电流通过断路器直接接地,此时为TT型;当接地电流大到断路器脱扣后,接地电流通过10K欧电阻接地,接地系统改为IT型,以便于限制接地电流,防止电流过大引起火灾事故,如图2所示。

4 电机运转类设备保护

电机之类的运转设备由于自身特性,在设计安全保护时,需要特别注意。下面分别以几种典型电机运转类设备保护方式进行描述。

4.1 变压器冷却风机

变压器冷却风机由车辆总线供电,冷却风机供电保护方式:

(1)从车辆总线到车下分线箱,电缆由辅助变流器(ACM)进行保护;

(2)从车下分线箱到变压器控制箱,电缆由断路器S203C16进行保护;

(3)从变压器控制箱到设备,电缆由电机起动器进行保护。

4.2 油泵、主压缩机、牵引风机和空调风机

油泵、压缩机和风机等运转类设备保护均采用电机起动器做保护,电机起动器具有以下保护功能:

(1)过载保护;(2)短路保护;(3)缺相保护。

5 非运转类设备的安全保护设计方案

5.1 车内电加热器

车内电加热器在空调控制柜内设有过流保护的继电器,在电加热器内部还设有超温保护探头,可以在加热器温度过高的情况下及时断开电源,保证设备的安全。

5.2 车内电开水炉

车内电开水炉自身带有的断路器提供一级保护,在交流配电柜中设有断路器提供二级保护。

5.3 水系统伴热线

通过带剩余电流保护功能的断路器,为水系统的伴热线的绝缘故障提供保护。

5.4 插座

通过带剩余电流保护功能的断路器,为车内插座电源线及负载的绝缘故障提供保护。

5.5 厨房设备

所有厨房设备,包括咖啡机、收银机、吧台插座等负载供电均由厨房电控柜统一控制。厨房电控柜集中放置系统所用断路器及其他电气元件,控制各个设备的供电,并有系统状态指示。

6 负载安全逻辑连锁策略

CRH1动车组不但采用了先进的保护方式,而且设计了优秀的设备安全逻辑连锁以提供指示、报警和切除故障等功能。

6.1 普通负载安全逻辑连锁策略

直流、交流电气柜内分别设有保护器指示回路。当某处保护器脱扣,将向列车通信与管理系统(TCMS)发送故障信号。列车智能显示单元(IDU)将显示B类故障报警及故障所在位置。其中由漏电保护器提供保护的回路单独进行故障报警。

6.2 电机运转类负载设备逻辑连锁策略

6.2.1 高低速控制的电机运转类负载设备

电机运转类负载中可高低速控制的设备主要有逆变器、牵引电机、变压器等冷却风机。电机运转类负载均设有单独的检测回路。当电机保护器脱扣,或接触器故障时,结合设备起动命令状态,列车通信与管理系统(TCMS) 可以判断其工作状态,列车智能显示单元(IDU)可显示故障报警及故障位置。TCMS根据故障状况可做出相应的处理。如高速回路故障,则切换到低速,反之切换到高速。同时故障则封锁该设备。以变压器冷却风机示例如图4所示。

6.2.2 其他电机运转类负载

电机运转类负载中还有变压器油泵和逆变器水泵等,这些电机运转类负载均设有单独的检测回路。当电机保护器脱扣,或接触器故障时,结合设备起动命令状态,列车通信与管理系统(TCMS) 可以判断其工作状态,列车智能显示单元(IDU)可显示故障报警及故障位置。

7 供电回路中电线电缆的安全保护

7.1 电线电缆的选择

电线电缆的绝缘和护套选用低烟无卤阻燃材料,例如70mm2单芯电缆选用FLAMEX Z EN 50264-3-1 600V,低烟无卤电缆在火灾时能有效限制火的传播和烟气的释放,避免对人员造成危险。电线电缆的类别依据各电气系统的电压等级和工作环境条件进行选择,确保电线电缆不会被击穿。如400V系统选用600V耐低温耐油电缆,1000V系统选用1800V电缆。电线电缆的截面积是根据预期的工作条件(如电流、电压降、环境温度、敷设方式等), 经过计算而确定的,已充分考虑了负载短路和短时过载。例如:车下U11.K2 交流电气柜与车上P3.K3交流电气柜之间的AC400V电缆:

额定电流计算:Inom=220/(0.94x0.71)=330A。

电缆选择:截面积为95mm?的电缆。

校验计算:95mm2载流量是360A,短路电流(200℃)是11590A持续5S, 上述的选择是能够保证线路安全工作的。

7.2 电线电缆分组敷设

电线电缆在敷设时被分为A、B、C1、C2、D、E、F等几个EMC等级,分别安装在动力线槽和信号线槽的独立金属隔板内中,动力线槽中的电缆采用分层并排铺设,每层与每排电缆之间都有一定距离,便于散热,以防止热量聚集造成的安全隐患。

7.3 电线电缆连接的散热考虑

对于不同的电器件和连接器,选用适合的端子和压接针,以保证连接的可靠性,防止因接触不良发热造成安全隐患。例如:选用筒形端子,O型端子等。

电路设计案例范文5

关键词:高职院校;LED驱动电路设计;课程教学改革随着LED的发展及其应用引起了广泛的关注,高职院校光电子技术等专业陆续将LED相关课程纳入专业课程的学习领域。作为LED系列课程的基础核心课程《LED驱动电路设计》,其课程教学改革与实践的探究对该课程的建立与实施发挥了极其重要的作用。本文将结合高职学生特点,对《LED驱动电路设计》课程教学改革与实践进行探究,从而为高职院校开设类似专业课程的课程开发及实施提供一定的理论基础。

一、学习领域设计

《LED驱动电路设计》是光电子技术与LED应用专业的必修课程,该课程结合LED驱动电路的最新应用技术,把LED驱动电路设计要点与电路实例有机结合起来,系统介绍了从事LED驱动电路研发、设计所必须的基础知识,以及在驱动电路设计过程中应掌握的设计要点。根据LED驱动电路研发和技术岗位的具体工作任务,培养学生重点培养学生分析电路、设计电路、调试电路及阅读工程资料等方面的职业能力及较强的动手实践能力。同时要求学生具备一定的LED驱动电路的设计和研发能力,同时培养学生的自学能力、动手能力及实践能力,具备良好职业道德及职业能力,具有良好的沟通协作精神,培养能从事LED驱动电路设计,或LED应用生产、研发和检测和管理岗位的技能型人才。

《LED驱动电路技术》课程的前修课程主要有《工程光学基础》、《电工与电子技术》、《LED技术基础》,通过该课程的学习及LED显示控制等相关课程的完成构成了一套比较完整的LED技术知识体系。《LED驱动电路技术》的学习内容主要包括LED基础知识、LED驱动电源的分类和要求、LED驱动电路、LED的应用技术。课程学习内容的组织与安排,应先知识后能力、由简入繁、循序渐进,不以传统的章节知识点为授课主线,代以真实项目为载体。具体的LED驱动电路设计任务分为:低压直流供电的LED驱动电路设计、阻容降压式的LED驱动电路设计、开关电源市电供电的LED驱动电路设计、带功率因数校正的高功率LED驱动电路设计、市电供电的非隔离LED驱动电路设计、可调光LED驱动电路的分析。根据LED驱动电路设计的关键技术,选择了基本涵盖本课程全部内容的6个典型工作项目,根据完成这些工作任务所需要的知识、能力、素质要求开展教学。

二、评价方案和教学资源建设

在课程的评价方案方面,可结合教师评价、自我评价、学生互评、小组评价等多方评价获得相对全面的评价结果。教师评价方面,依据课程要求,设计针对学生的评价考核《评分标准》,根据评分标准及项目完成情况评分,以学生自评为主、学生互评为辅,教师在评价过程中起引导调控作用。关注学生个体差异,注重过程性、表现性和发展性评价。自我评价方面,各小组成员之间依据《评分标准》自我评价。小组评价方面,评价在完成任务过程中的表现情况如纪律、态度、团队意识、责任意识、服务意识、关心他人等。

教学资源建设方面,建设有教学设计方案、电子教材、教学课件、案例库、习题库、训指导书等教学基本文件,符合课程设计要求,能满足网络课程教学需要。实训方面配有相关的计算机、软件开发平台、电子器件及相关的检测设备,达到教、学、做一体。

(作者单位:中山火炬职业技术学院)

参考文献:

[1]陈东旭,张帆,石雪梅.基于学习情境的高职精品课程建设策略探讨[J].广东教育・职教,2012(2):17.

电路设计案例范文6

【关键词】LED恒流驱动 高压

LED光源的稳定性、低耗能、耐用性等特点比起传统电源来讲优势明显,使得高压LED恒流电路的研究更加具有非凡的价值。对驱动电路的研发过程中,驱动芯片的开发、设计显得尤为关键。驱动IC在研发设计中,必须考虑到电压的不稳定性给电路工作带来的挑战。从另一个方面来讲,驱动IC在高压LED电路施工过程中决定着是否能研发成功。在LED工作过程中,驱动电路设计的架构都会影响电路工作的过程,对其电路的研发设计都具有很广泛的市场前景。

1 高压LED恒流驱动芯片发展现状

高压LED恒流驱动IC在整个电路的施工设计过程中的关键性都使得国内厂商在此领域热情高涨。生产厂家为了自身的LED光源质量的提高,对驱动芯片的研发都投入了巨大的资金。跟国外产品比起来,从产品的特性、造型等方面依然有一定的差距。这也是受制于LED驱动芯片研发周期长的性质所决定的。随着国内厂家研发过程的持续,这些产品陆续投入到实际生产中,高质量的LED高压电路驱动芯片会不断研发出来。

高压LED电路在工作的过程中,其成本及能耗很大程度上取决于其驱动IC的质量及特性。驱动IC的研发对降低LED光源的成本有着非常现实的意义。驱动IC在工作过程中主要承受40V电压,这就必须将平常电压220V转换成驱动IC 能承受及工作的电压,这就无形中提高了驱动IC的使用成本。在这一研发过程中,驱动芯片当中的电压转换器及稳定器的研发设计都是关键中的关键。驱动芯片在工作过程中,其耐压性如何都决定了LED光源的质量,也从一定程度上决定了驱动电路的成功与否。

国外许多值得借鉴的经验教训非常值得我们学习,这对驱动芯片的研发设计是非常重要的一环。随着LED 光源应用越来越广泛,LED电路驱动IC的研发还将进一步深入,这对建设节约型能源的社会需求是一致的。

2 高压LED恒流驱动电路的设计方案

高压LED恒流电路设计的过程中,对工作电压的要求相对较高。一般来讲,需要将控制电压稳定在3.6V,这样才能稳定的控制高压LED电路的正常运转。在这一过程中,常用的电池供电都达不到持久的将电压稳定在这一范围,这就对恒压电路的研发设计提出了挑战。LED光源的稳定性取决于电路设计的质量高低,在此,稳定的控制电压决定了电路工作的稳定性。对于LED光源来讲,驱动电路设计方案必须符合LED光源的大致需求,并且要对其稳定性、耐压性进行严格的检测,经过长时间的工作数据及大量案例分析,设计出理想的工作电路。

对于LED光源的控制来讲,电路设计方案的产生都会面临极大的挑战,电路设计是采用串联还是并联都或多或少的对电路的工作的稳定性有影响。LED光源的型号、规模的多样性,使得驱动电路设计方案的不同。在实际设计过程中,还要对多种方案进行必要的工作测试,这样才能应用到实际的LED光源当中。

LED驱动电路结构通常为三类,下面对这几种结构进行简单说明。

2.1 线性结构

线性结构(LDO结构)的基本构件包括:调整管、稳压电源、比例电阻、误差测算器。这种结构往往涉及简单、易操作。并且这种结构构件成本较低,非常受市场的欢迎。但是这样的结构也有明显的缺陷。线性结构由于电路设计的特殊性只能对增压有着明显的效果,反之对降低电压明显不足。在输出电压的过程中,当电压升高时,调整管中电压电流会明显减小,从而降低电压输出,这就在一定程度上达到了稳压的目的。

2.2 电容式开关结构

电容式开关结构是以元器件电容为结构基础的一种电路结构,这也决定了该结构具有体积小、高效能的特点。在电路的实际工作过程中,该结构能适应多种LED电路的结构布置。这提高了LED光源的应用市场,使得LED光源的低耗能特性得到应用推广。输入电压往往对于电路来讲具有明显的不确定性,也就是说电压的不稳定性对于电容式开关结构来讲是种考验,如何在电路导通的时候,对电压的稳定性起到关键性的支持作用,决定了该设计结构的成功与否。

2.3 电感式开关结构

这一部分可通过3种结构来实现,分别为升压、降压和反转型的,不管是哪种类型的,均是为了保证电流的灵活控制和电路输出端的及时保护。尤其对于反转型的电感式开关结构来说,需要加入一定的反馈作用机制,促成电路反馈环形结构的实现,在电压调整过程发挥稳定作用。

3 高压LED恒流驱动电路的验证分析

通过笔者对上文中LED恒流驱动电路的设计方案进一步分析,并对电路中所用的芯片HV9911进行研究可知,整体的横流电路可以分为以下几个部分,比如线性稳压器、上电复位、DC一DC电路、过爪保护等具体作用模块。为了保证横流电路设计的科学有效,还进行了一定的验证分析。

可以说这整个电路部分的作用机理中最为重要的就是内部的线性稳压器模块,这一部分通过对系统外部的高电压进行一定的恒压处理,使之能够稳定在8.IV左右,当然这样一个数值仍然与我们所用芯片的具体性能参数存在着些许出入,不过已经可以稳定地为芯片提供电量需要,当然为了进一步实现其横流高压功能,还设计了斜坡补偿电路,这部分在进行功能验证时发挥重要作用。另外的电压是基准电压模块所产生的,能够分去1.27V的压力;而功耗最小的就是上电复位电路,在整个电路没有耗电之前,这部分电路也处于完全无压力状态,不需要开启。

进一步的仿真结果也充分说明了本电路可以实现对系统的恒流驱动以及各种调光、保护功能,当然还能显示出一定的电流控制效果。除了实现芯片对电压的需求外,电路整体性能也达到了预设方案的效果,证明本研究的可行性和科学性。

参考文献

[1]周志敏,周纪海,纪爱华等.LED驱动电路设计与应用[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]朱正涌著.半导体集成电路[M].北京:清华大学出版社,2001.

[3]攀磊,戴宇杰,张子兴等一种用于斜坡补偿的振荡器设计[J].微电子器件与术.2009,46(5).