Adaptive Continuous Current Source Drivers for 1-MHz Boost PFC Converters

针对高频功率因数校正（power factor correction，PFC）变换器，提出自适应电流源驱动电路（current source driver，CSD）。由于PFC变换器的占空比在一个输入工频周期内不断变化，半桥结构CSD驱动电路很难应用于PFC场合中。为了解决上述问题，提出全桥结构CSD电路。该CSD电路具有连续电感电流，且驱动电流会随着主功率MOSFET开关电流的自适应调整，以实现最优设计。详细给出工作原理、损耗分析和设计优化方法，并进行实验验证。

一种多波长激光器的多模式驱动研究

介绍了一种多波长半导体激光器驱动系统的设计,该系统采用了压控电流源与PicoLAS模块混合驱动的方法,具有效率高、体积小、电路简单可靠、易于系统集成等优点,为半导体激光器的驱动设计提供了一种选择和参考。

基于FPGA的光学相控阵驱动电路的设计与实现

传统的恒流源电路通常存在电路结构复杂、成本高等问题,满足不了一些高精度的应用要求。因此,结合实际工程的需要,设计并实现了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)以及反馈调节算法的恒流源驱动电路,主要用于光学相控阵的相控单元控制。整个电路主要由FPGA控制模块、DAC模块、ADC模块、ADG模块以及采样电阻组成。通过FPGA接收调控参数,控制DAC模块进行输出,同时ADC模块对输出进行采集,在FPGA内对采集的数据进行反馈调控,最终实现128通道的可控恒流输出。电流的调控范围为0~15 mA,调控的步长为0.05 mA,调控的精度可达0.02 mA,响应速度为1 ms。系统的性能测试数据表明:基于FPGA的光学相控阵驱动电路具有响应速度快、电流输出精度高的优点,可满足对光学相控阵相位驱动的要求。

一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源

在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管(light emitting diode,LED)照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱动信号频率和占空比相等,因此只需采用一个电流控制器就实现了多路恒流输出。首先根据两种基本电流源型变换器推演出驱动电源主电路拓扑结构,然后推导其交流小信号模型并采用III型补偿网络进行电流控制器设计,最后搭建一台输出功率为90W的三路输出实验样机并进行相关实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。

一种断续电流模式的新型高频电流源驱动电路

随着高频功率变换器开关频率不断提高,其功率器件MOSFET频率相关损耗都大幅增加,特别是开关损耗和驱动损耗。为减小上述损耗,电流源驱动方式被提出。提出一种新型断续电流模式的电流源驱动(current source driver,CSD)电路。相比连续电感电流CSD电路,其最重要的优点是:电流源电感值大为减小(1 MHz开关频率时一般为20 nH,减小约90%)。所提CSD电路具有开关速度快、开关损耗小的优点,同时,通过电流源电感可以回收高频驱动能量。由于所提电路工作在电流断续模式,因此其环流损耗小,且占空比和开关频率变化范围宽。详细分析其工作原理,讨论最优设计,并给出实验结果。

一种适用于高频Buck变换器的新型电流源驱动

针对同步整流Buck变换器,提出一种新型MOSFET电流源驱动电路(current source driver,CSD)。该CSD能够用不同驱动电流驱动Buck变换器中两只MOSFET,从而实现最优化设计。对于控制管,最优化设计为开关损耗和驱动电路损耗之间的平衡;对于同步整流管,最优化设计为驱动损耗与体二极管损耗之间的平衡。还提出基于磁集成技术的改进型CSD,以减少磁芯数目和磁芯损耗。详细分析该CSD电路工作原理,讨论最优化设计,并给出实验结果。

中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的输出缓冲电路

在分析中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的负荷特性的基础上,提出了一种新型的驱动电压输出缓冲电路结构.通过负反馈动态控制输出级的工作状态,具有交替提供拉电流和灌电流的驱动能力,可有效抑制输出电压的波动.与传统的两级运算放大器电路相比,该电路结构简单,稳定性能好,降低了静态功耗并节省了芯片面积.采用0·25μmCMOS工艺设计并实现了两种不同输出电压的缓冲电路.HSPICE仿真结果表明,输出电压缓冲电路的静态电流为3μA,Offset电压小于±2mV.同时,当TFT-LCD的驱动电压在-8^+16V之间切换时,输出电压的波动范围小于±0·4V,输出电压的恢复时间小于7μs.经对工程样片的测试知,其性能完全满足中小屏幕TFT-LCD驱动控制芯片的要求.

基于电流源驱动的MOSFET管损耗模型及分析

对于以电压源方式驱动功率MOSFET管,随着开关频率的提高,其开关损耗将显著增加。以此为切入点对电流源驱动功率MOSFET管进行了研究。在对电流源驱动MOSFET管原理性分析的基础上,通过详细地分析功率MOSFET管的开关过程,建立MOSFET管开关损耗模型,求解得到漏极电流、漏源电压与栅源电压之间关系,证明了电流源驱动在减少开关时间和开关损耗上的优越性。在开关频率为1 MHz、输入电压为12 V、输出电压和电流分别为1.3 V和25 A的低压大电流实验平台上进行了验证,实验结果证明了所提出的MOSFET管损耗模型的正确性。

一种高频高精度窗口比较式CMOS振荡器的设计

研究并设计了一种用于彩屏手机TFT-LCD驱动控制芯片的高性能内置CMOS振荡电路。该振荡电路采用窗口比较(Window-Comparator)形式,利用以高灵敏度比较器为核心的开关控制电路,并配合恒流源充放电技术,实现了低电压供电、高频高精度的矩形波振荡电路。振荡器的设计振荡频率为500 kHz,采用0.25μm CMOS工艺实现。HSPICE仿真结果表明,振荡频率精度在±1.68%以内。

一种1.8V 10位120MS/s CMOS电流舵D/A转换器IP核

采用低摆幅低交叉点的高速CMOS电流开关驱动器结构和中心对称Q2随机游动对策拓扑方式的pMOS电流源阵列版图布局方式,基于TSMC0.18μm CMOS工艺实现了一种1.8V10位120MS/s分段温度计译码电流舵CMOS电流舵D/A转换器IP核.当电源电压为1.8V时,D/A转换器的微分非线性误差和积分非线性误差分别为0.25LSB和0.45LSB,当采样频率为120MHz,输出频率为24.225MHz时的SFDR为64.9dB.10位D/A转换器的有效版图面积为0.43mm×0.52mm,符合SOC的嵌入式设计要求.

基于ADuC812的半导体激光器智能温控及驱动电源设计

设计一种基于ADuC812微控制器的半导体激光器驱动及温控系统,以ADuC812微转换器为控制核心,用单片机的D/A输出和数字PID运算输出分别进行恒流和恒温控制。实验表明:该系统能提供(0-2.5)A长期恒定的电流,纹波系数小于0.1%;温控精度优于±0.02℃。

高精度的半导体光源驱动源

针对当前半导体光源的不稳定性,文章对现有的稳压电源进行改进,推出了一种用于光电实验中驱动半导体光源的高精度驱动电源,驱动电流调节范围为0-100mA,LED数码显示当前电流,电流波动达到极限(最后一位数字跳动1)。采用这种恒流源驱动,直接从驱动源上读取电流值,实验不仅方便直观,并且实验数据的一致性也可以得到保障,从根本上提高了半导体光源的精度和稳定性。

基于虚拟仪器的大功率高精度电子负载

传统的电子负载存在测试精度低、量程范围小、测试仪的智能化程度差等问题,为了克服这一不足,设计了一个大功率高精度的电子负载系统,提出了大功率和高精度进一步结合的解决方案,开发了基于虚拟仪器技术的人机交互客户端,给出了测试系统的嵌入式程序设计。基于LabView语言、单片机和MOSFET研制出的电子负载系统具有测试精度高、量程范围大、可二次开发等特点。实验结果表明,采用该设计方法设计的电子负载系统,测试精度能够达到0.1%,量程范围为0~240 A,有效地实现了系统的大功率和高精度。

三相无电解电容LED电源

LED作为第4代光源具有其他光源所无法比拟的优势:高效,节能,长寿命等,但传统的LED电源驱动中因普遍使用电解电容,大大缩短了整体LED照明的寿命。为提高LED电源的寿命,针对路灯等大功率照明应用提出了一种三相无电解电容的LED驱动电源的设计方案。三相交流电作为输入,利用三相电之间的相位差,通过驱动电路并行向LED供电,使LED获得恒定的电流从而得到恒定光通量。根据叠加定理,给出了详细的理论推导和证明,并使用Matlab/simulink软件对于所提出的方法进行了仿真,仿真结果验证了该设计方案在无电解电容的情况下能够有效地驱动LED输出恒定光通量。

16位恒定电流源LED驱动器设计

首先介绍了LED驱动器芯片的关键性能参数,并在此基础上阐述了16位恒定电流源LED驱动器的工作原理,设计了一种通过调节外接电阻能稳定输出10mA～50mA电流的驱动器。

基于双输出反激变换器的高亮LED驱动研究

针对LED灯输出电流恒定的工作特性,提出了DC/DC变换器电感电流工作在断续模式(DCM)下的双输出反激变换器驱动LED的控制方法。分析了两路LED灯负载的工作过程,用一个磁性元件实现LED灯两路控制器恒流输出。通过建立小信号模型可知两路LED灯驱动器能实现各支路电流输出恒定;仿真分析可知系统的稳态、动态和高频干扰抑制能力达到很好的效果;通过实验验证了所提出的拓扑电路结构和控制方法的可行性。

基于LT3474的LED车内阅读灯的设计分析

车内阅读灯是在不影响正常驾驶的情况下,给驾驶员和乘坐人员提供足够亮度,提供方便的。目前车内阅读灯主要采用的是一个灯泡类的普通阅读灯,亮度及节能性都无法与LED媲美。通过分析LT3474恒流驱动芯片的特点及工作原理,对比分析LED驱动电源的驱动方式,得出了基于LT3474的3W LED车内阅读灯的设计方法。

具有预加重功能的LVDS驱动电路

文章提出了LVDS预加重功能的驱动输出电路,这种预加重功能能够解决信号在长距离传输时所遇到的干扰问题。在这里介绍了两种可实现方法:用电阻改变电流和用双流源提供电流的方法,电阻法是利用并联电路使电阻减小电流增大的方法实现预加重的,双流源法是通过控制为电路提供预加重电流的那一部分电流源的开启和关闭的方法来实现预加重的。并采用0.25μmCMOS工艺对以上这两种电路方案进行了仿真,而且得到的仿真波形基本一致。

基于双输出反激变换器的LED驱动电源设计

针对LED灯输出电流恒定的工作特性,提出了DC/DC变换器电感电流工作在不断续模式(DCM)下的双输出反激变换器驱动LED的控制方法。主要分析了两路LED灯负载的工作过程,用一个磁性元件实现LED灯两路控制器恒流输出。通过小信号模型分析了系统的稳态、动态和高频干扰抑制能力,最后通过实验验证了所提出的拓扑电路结构和控制方法的可行性。

14位200MSPS三段式电流舵D／A转换器的设计

为满足现代通信系统和混合信号领域的要求,本文设计了一款14位、200MSPS的D/A转换器。通过对线性度、动态性能、功耗和面积的折中考虑并对二进制加权电流源与单位电流源的优化组合,设计采用了三段式电流舵结构。文中重点讨论了关键电路的设计,并基于SMIC 0.35μm Mixed Signal 2P3M工艺模型对电路进行了仿真验证。仿真结果表明D/A转换器的非线性误差和无杂散动态范围都达到了设计指标的要求。