基于UC3724／25的功率MOSFET驱动电路的设计和研究
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维普资讯 https://www.360docs.net/doc/7217097795.html,
基于Ｕ３２／５的功率Ｃ７４２ＭＳＥ驱动电路的设计和研究ＯＦＴ
张林
（合肥联合大学计算机信息工程系２０２）３０２
摘
一
要：本文介绍了专用驱动芯片组Ｕ３４３５的主要特点和原理，并对其构成的功率ＭＳＥＣ７／７２２ＯＦＴ驱动
电路进行了分析和实验。实验结果表明，该集成驱动电路具有开关速度快，且能满足驱动所需的功率，是
种性能较好的驱动电路。
关键词；功率ＭＳＥ驱动电路隔离ＯＦＴ
输出驱动电流５０Ａ０ｍ实时传送逻辑信号
占空比可变
１前言
在大功率开关器件中，ＭＳＥＯＦＴ以其快速的开关特性（ｋ２ＨＺ～０
６ＯＨ）和较低的开关损耗，在ＯｋＺ
生器、控制逻辑电路、可重复触
发的单稳态触发器、ＴＴＬ兼容输入、两个图腾柱输入驱动器和两
工作电压９￣３ＶＶ５
?
个零电流检测比较器等构成。工作时，由外接电容ｃ及电阻Ｒ和，
单稳态触发器设置工作频率。低
功率及功率传动方面得到广泛应
低压锁存功能
用。而一个驱动电路的好坏直接影响功率变换器的工作可靠性和电气
能通过变压器传递直流信号载波频率可达６０Ｈ０ｋｚ
压锁存电路在输入低于９时禁止伏
输出，这确保在启动和断电时工．．性能。本文介绍的ｕ３２／ｃ７５２１２工作原理ｃ７４ｕ３２Ｕ３２为８Ｃ７４脚双列直插式封装作正常。当两个图腾柱输出驱动是美国ＢＩＲＤ公司新近生产的一ＮＴＯＥ形式，其内部原理框图如图１所器一路输出为高电平，另一路输种功率ＭＳＥＯＦＴ专用驱动芯片。该出为低电平时，电源电压加在脉示。芯片组通过脉冲变压器和少量的外它主要由带低压锁存的偏压发冲变压器原边，能量传递至副围元件，可实现简单高效的带有电气隔离的ＭＳＥＯＦＴ驱动电路。该集成驱动电路和分立元件构成的驱动ｖｃｃ
电路相比具有以下特点：①开关延时短，开关速度快，驱动电流大②
ｌＩｆｆｒｌ
电路集成度高，电路外围器件少③ｔ＿ｊｔ＿Ｉ量ｉ；《ｌ龟；ｌ●ｌｌ无需＃Ｊ离的驱动电源，高性ｌ－ｍ隔Ｌｌ重ｆ
，零ｔ、ｆ哇，！
Ｉ
能、高压绝缘、工作可靠。④具
有低压锁存，驱动电压箝位和过流保护功能。⑤可工作在任意占空比…
下。因此，它是目前较理想的一种隔离驱动电路。ｃ
２Ｕ３２／Ｃ７５介Ｃ７４Ｕ３２简
２１Ｃ７４主要特点和工作原理．Ｕ３２２１１主要特点．．２４集成电路应用２０年１月０２０
ＰＩＨ
图１ＵＣ７４内部原理框图Ｇ３２加ＧｄＰｆｎｗ
边，原边电流为负羹咱溯
ｌ
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磁化电流之和。当单稳脉冲结束，
两脚的高频调制波整流，作为即转入变压器的复位时间。一反极Ｕ３２芯片电源ＶｃＭＳＥＣ７５ｃ和ＯＦＴ性的二分之一电源电压加在变压器驱动所需的功率。若该电源电的原边，此时无负载电流，原边仅有磁化电流。因此，变压器磁化电流的下降速度为上升速度的一半，压低于１Ｖ低压锁存电路封锁２，输出，从而保证ＭＳＥ驱动有ＯＦＴ足够的电平，并且输出１Ｖ位５钳
需要２的单稳脉宽时间来使铁芯倍复位。当输入信号电平转换时，原电平。Ｕ３２Ｃ７５的输入信号由差
圈４
芯片组Ｕ７４３２Ｃ３２／７５构成的驱动电路
分滞环比较器解调，即从载波信号１先的振荡周期终止，开始新的振荡中分离出控制信息，作为功率３．驱动信号的调制和解调Ｕ３２Ｃ７４为隔离驱动传递器，周期。只有当零电流检测比较器睑ＭＳＥｆ极提供浮动的驱动信号参ＯＦＴ￣用来产生高频载波信号，根据测到磁化电流降为零，才会触发单考。由于整流桥的压降为２ｕ，脉Ｃ７４的７脚输入的ＴＬ电平高低Ｔ稳触发器，开始另一个振荡周剃。冲变压器的副边电压为Ｖｃ２Ｕ３２ｃ＋Ｕ。不同，该芯片的４脚和６脚可生成因此，变压器铁芯不可能饱和。比较器的滞环设为２ｅ。当副边电Ｖｔ不同的载波信号。载波周期由一个
２２Ｕ３２的主要特点和工．Ｃ７５
作原理
２２１主要特点．．通过隔离层接收能量和信号
压低于一ｃＶｃ时，ＭＳＥ关断；高ＯＦＴ于Ｖｃ时，ＭＳＥｃＯＦＴ导通，如图３
所示。
单稳脉冲宽度和变压器铁芯的复位时间决定。单稳脉冲宽度Ｔｗ占载ｐ
波周期的１３／，可由定时电阻艮和电容Ｃ决定即ＴｗＯ５Ｃ＋５ｎｐ＝．１１０ｓ
——
３Ｃ７４Ｕ３２的典型应用Ｕ３２／Ｃ７５
＋Ｖｃｃ
～１Ｖ的高电平驱动９５
低压锁存可预置过流关断和自启动
（）１，载波周期为：Ｔ３ｐ＝Ｔｗ一（）２。最小的开关周期为单稳脉
一
ＯＶ
宽的４倍以保证铁芯复位，从而限
．
输出使能功能
Ｖｃｃ
制了最大载波频率为６０ｌ，最高０１ｚｄ
２２２工作原理．．Ｕ３２为８Ｃ７５脚双列直插式封装
形式，其内部原理框图如图２所示。它内部主要由肖特基整流桥、。
ｕ
－—］
图３Ｕ３２输入输出波形Ｃ７５
开关频率为４０ｔ。提高载波频率５１ｚｄ
可以减小变压器的体积和重量。尽
管载波频率的高低限制了最大开关频率，但对输出的时滞影响不大。
图４为芯片组Ｕ３２／Ｃ７５Ｕ３２为隔离驱动器，用于对驱动Ｃ７４Ｕ３２，Ｃ７５
内部参考、低压锁存、差分滞环比
信号的解调和功率放大作用。它通
过对隔离变压器传来的调制信号进
行整流，Ｃ滤波，不仅为Ｕ３２经２Ｃ７５
自身提供能量，而且能提供驱动ＭＳＥ所需尖峰电流，输出驱动能ＯＦＴ提供大约２Ａ的峰值电流。Ｒ为阻尼电阻，用来减小变压器振荡，防止
Ｕ３２内部滞环比较器误触发。另Ｃ７５
外驱动电源并联的旁路电容Ｃ，不ｎ
仅能滤除输出端高频脉冲干扰，也
能给负载提供瞬时电流，加快
｜ＳＥＮＳＥ１ｈｎｉ＝ｌｇ
ＭＳＥＯＦＴ的开关速度。
图２Ｕ３２Ｃ７５内部原理框图
３２过流保护．
为使功率管可靠工作，驱动电
较器、大电流图腾柱驱动器，电流检测比较器和输入使能等构成。工
作时，肖特基整流桥同时将７、８
脉冲变压器和一些无源器件构成的单电源集成驱动电路。其工作原理
如下：
集成电路应甩２璺争，口２ｚ，ｏｑ２５
ＩＩ
蠡
ｉ蠢ｎ
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ＭＳＥ。关断时间ｔｆ由Ｒ、ＣＯＦＴ０ｆⅢ。决定，ｔｆ．８ｆＣｆ（）。ｆ２Ｒｆ×ｆＳ。ｉ００
形铁氧体磁芯，Ｓ＝０．１，ＣＩ２ｌｌ
将表１关参数代入（）（）相３和４式计
Ａ＝０ｎ／Ｌ１０ＨＮ。根据实际值计６算，Ｎ１．，Ｎ１＝２４取＝３匝。△Ｂ０＝．０４Ｔ，说明选择满足要求。７算可得Ｑ＝Ａ×０４ｕｓＯ４Ｃ一１．＝．ｎ，
ＰＴＶ＝０．４ｎＣ×１２Ｖ×ｉＯＯｋＨｚ０．
它可以保证在连续的故障负载状态
４ｗ８。忽略变压器和线路损耗。则Ｐ＞Ｐ＋’所以Ｕ３２传递的功ｉｎＰＣ７４
率满足ＭＳＥＯＦＴ所需的驱动功率要
５实验结果
为了检验该驱动电路的性能，本文按照上述设计的电路
盯和参数对驱动电路进行了测试，
求。由此可知本文设计的驱动电路及相关参数的选择正确、可
行。从波形图和表ｉ也可以看出，
表１
并应用于ＭＳＥＯＦＴ构成的半桥驱动电路中。驱动指标：２ｍＷ００下，ＭＳＥＯＦＴ结温在允许范围内。Ｒ和Ｃ组成的滤波器用于滤除电路在开启时由寄生电容充电引起的平均驱动功率；ｉ０ＨＺ开关频ｋ０率；ｉ的电气隔离；电源电压ＶＫ为ｉＶ；驱动正电压为ｉ５Ｖ。本２
ｔｔｌ。ＩＩＯｔｉｌｔｉ
０４ｓ．ｓ．ｓ０７．０６７．ｕｌｕｕｌｕｌ４ｈ０电流尖峰，以避免误保护。
４驱动电路的主要参数选择和计算
选择时应保证：载波频率足
输入为具有ＴＬ电平的脉冲波形，Ｔ实验中取栅极电阻Ｒｇ为ｉ０Ｑ，被输出为能满足ＭＳＥＯＦＴ工作的具有驱动的功率管采用Ｎ沟道增强型功正电压１Ｖ满足驱动功率要求的２且率ＭＳＥＯＦＴ模块ＩＦ４Ｎ０ＸＮ８５。定义驱动波形。
ｔ开通延迟时间，对应ｕ开始上升到１％的ｕ０ｔ开通上升时间，
；ｔⅢ
ｇｓ
６结束语
本文利用集成芯片组Ｕ３７／Ｃ２４３２７５设计的功率ＭＳＥＯＦＴ驱动电
够大，以减小脉冲变压器的体积；单稳脉宽设计为ｉ３载波频／率；开关频率为ｉＯＨ；电源电Ｏｋｚ
压为１Ｖ。５（）１选取６０Ｈ０ｋｚ载波频率，
对应１％的ｕ０到９％的Ｕ０
一
关断延迟时间，对应ｕ开始下降
到９％的ｕ０
ｔ关断下降时间，
路，克服了隔离脉冲变压器去磁时间的影响，可工作在任意占空比下，且不受固有隔离电压的限制，实用性强。电路采用无源驱动形式，所用元件少，电路结构简单，成本低，易实现。该驱动电路也可应用于其他功率ＭＳＥ器件构成的ＯＦＴ变流系统或ＩＢＧＴ功率变换器中。
对应９％的ｕ０到１％的Ｕｓｉ为０ｇ：
驱动峰值电流。驱动电路的实验
波形和波形的相关参数如图６和表
则单稳脉宽Ｔｗ１３×５０５６ｓｐ＝／０＝５ｎ
（２）选取Ｒ＝Ｋ，由（）可输Ｖｉ２１式入５ｄ／计算Ｃ＝（５—５）Ｔ５６１０／
’原】电胤５ｍ／Ｖ丑０Ａｄ１
０．５１×２＝０Ｐ３９Ｆ
（）３选取３ｍ０Ａ磁Ｖ—２／ｖＢ０ｄＡＶｉ
参考文献：
［］ｏｎＡ０Ｃｎｒ“ｎｑｅ１Ｊｈ．’ｏｎ，Ｕｉｕ
ＣｈｉＰｒｐａｉＳｉｐｌｆｉｓｓａｔｄｍｉｅＩｏｌｅＨｉｇｈＳｉｄｅＳｗｉｔｃｈＤｒｉｖｅ”．
化峰值电流，由ｄ／输０ｄ出２／ｖｉｖｉ
ｄｔＶＡＢ／Ｌ（＝（—Ｖ）Ａ／
Ｓ），则变压器原边电感为Ｌｒ＝（５一ｖ×５６ｓｐｉ１ｖ２）５ｎ／
３ｍ＝４。其中２０Ａ２１ｕＨＶ为Ｕ３２Ｃ７４
ｉ如不。
ＵＴＲＤＥＯＲＯＲＮＩＯＣＰＡＴＩＮ，１９Ｏ９９．
输出级的饱和压降。（４）选取电感因数
ＡＬ２０ｎ／＝００ＨＮ。Ｎ＝２０ｎ＝１匝００Ｈ１２４１ｕＨ／
Ｕ３２传递的功率Ｐ＝１ｖ２）Ｃ７４（５一ｖ×
５０ｍ０Ａ＝６ｗ．５
［］２丁道宏．电力电子技术．航空工业出版社，１９９２
Ｕ３２Ｃ７５消耗的最大功率为ｐ＝２ｏ１Ｖ
×１ＩＡ０９ｗ６ｎ＝．１２
［］３梁
晖．单实用的功率ＭＳＥ简ＯＦＴ
驱动电路．电力电子技术，ｉ９，９５
（）９４：０～９２
（）取Ｂ００Ｔ５选＝．５，铁心有效
截面积ＳｉＶ×５６ｓ（ｉ×０＝３５ｎ／１．
０Ｔ：．３ｃ５）０ｉｉｍ。
驱动功率管ＶＴ所需的电荷Ｑ一×
ｔ
——
。
（）３
驱动功率管所需功率
…一
××ｆ－
（）６选用ＲＫ１２Ｂ２×６×４叼：
２６集成电路应用２０年１月０２０
（）其中ｆ为开关频率。４，
1本文由sdtaxyd贡献
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基于Ｕ３２／５的功率Ｃ７４２ＭＳＥ驱动电路的设计和研究ＯＦＴ
张林
（合肥联合大学计算机信息工程系２０２）３０２
摘
一
要：本文介绍了专用驱动芯片组Ｕ３４３５的主要特点和原理，并对其构成的功率ＭＳＥＣ７／７２２ＯＦＴ驱动
电路进行了分析和实验。实验结果表明，该集成驱动电路具有开关速度快，且能满足驱动所需的功率，是
种性能较好的驱动电路。
关键词；功率ＭＳＥ驱动电路隔离ＯＦＴ
输出驱动电流５０Ａ０ｍ实时传送逻辑信号
占空比可变
１前言
在大功率开关器件中，ＭＳＥＯＦＴ以其快速的开关特性（ｋ２ＨＺ～０
６ＯＨ）和较低的开关损耗，在ＯｋＺ
生器、控制逻辑电路、可重复触
发的单稳态触发器、ＴＴＬ兼容输入、两个图腾柱输入驱动器和两
工作电压９￣３ＶＶ５
?
个零电流检测比较器等构成。工作时，由外接电容ｃ及电阻Ｒ和，
单稳态触发器设置工作频率。低
功率及功率传动方面得到广泛应
低压锁存功能
用。而一个驱动电路的好坏直接影响功率变换器的工作可靠性和电气
能通过变压器传递直流信号载波频率可达６０Ｈ０ｋｚ
压锁存电路在输入低于９时禁止伏
输出，这确保在启动和断电时工．．性能。本文介绍的ｕ３２／ｃ７５２１２工作原理ｃ７４ｕ３２Ｕ３２为８Ｃ７４脚双列直插式封装作正常。当两个图腾柱输出驱动是美国ＢＩＲＤ公司新近生产的一ＮＴＯＥ形式，其内部原理框图如图１所器一路输出为高电平，另一路输种功率ＭＳＥＯＦＴ专用驱动芯片。该出为低电平时，电源电压加在脉示。芯片组通过脉冲变压器和少量的外它主要由带低压锁存的偏压发冲变压器原边，能量传递至副围元件，可实现简单高效的带有电气隔离的ＭＳＥＯＦＴ驱动电路。该集成驱动电路和分立元件构成的驱动ｖｃｃ
电路相比具有以下特点：①开关延时短，开关速度快，驱动电流大②
ｌＩｆｆｒｌ
电路集成度高，电路外围器件少③ｔ＿ｊｔ＿Ｉ量ｉ；《ｌ龟；ｌ●ｌｌ无需＃Ｊ离的驱动电源，高性ｌ－ｍ隔Ｌｌ重ｆ
，零ｔ、ｆ哇，！
Ｉ
能、高压绝缘、工作可靠。④具
有低压锁存，驱动电压箝位和过流保护功能。⑤可工作在任意占空比…
下。因此，它是目前较理想的一种隔离驱动电路。ｃ
２Ｕ３２／Ｃ７５介Ｃ７４Ｕ３２简
２１Ｃ７４主要特点和工作原理．Ｕ３２２１１主要特点．．２４集成电路应用２０年１月０２０
ＰＩＨ
图１ＵＣ７４内部原理框图Ｇ３２加ＧｄＰｆｎｗ
边，原边电流为负羹咱溯
ｌ
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磁化电流之和。当单稳脉冲结束，
两脚的高频调制波整流，作为即转入变压器的复位时间。一反极Ｕ３２芯片电源ＶｃＭＳＥＣ７５ｃ和ＯＦＴ性的二分之一电源电压加在变压器驱动所需的功率。若该电源电的原边，此时无负载电流，原边仅有磁化电流。因此，变压器磁化电流的下降速度为上升速度的一半，压低于１Ｖ低压锁存电路封锁２，输出，从而保证ＭＳＥ驱动有ＯＦＴ足够的电平，并且输出１Ｖ位５钳
需要２的单稳脉宽时间来使铁芯倍复位。当输入信号电平转换时，原
电平。Ｕ３２Ｃ７５的输入信号由差
圈４
芯片组Ｕ７４３２Ｃ３２／７５构成的驱动电路
分滞环比较器解调，即从载波信号１先的振荡周期终止，开始新的振荡中分离出控制信息，作为功率３．驱动信号的调制和解调Ｕ３２Ｃ７４为隔离驱动传递器，周期。只有当零电流检测比较器睑ＭＳＥｆ极提供浮动的驱动信号参ＯＦＴ￣用来产生高频载波信号，根据测到磁化电流降为零，才会触发单考。由于整流桥的压降为２ｕ，脉Ｃ７４的７脚输入的ＴＬ电平高低Ｔ稳触发器，开始另一个振荡周剃。冲变压器的副边电压为Ｖｃ２Ｕ３２ｃ＋Ｕ。不同，该芯片的４脚和６脚可生成因此，变压器铁芯不可能饱和。比较器的滞环设为２ｅ。当副边电Ｖｔ不同的载波信号。载波周期由一个
２２Ｕ３２的主要特点和工．Ｃ７５
作原理
２２１主要特点．．通过隔离层接收能量和信号
压低于一ｃＶｃ时，ＭＳＥ关断；高ＯＦＴ于Ｖｃ时，ＭＳＥｃＯＦＴ导通，如图３
所示。
单稳脉冲宽度和变压器铁芯的复位时间决定。单稳脉冲宽度Ｔｗ占载ｐ波周期的１３／，可由定时电阻艮和电容Ｃ决定即ＴｗＯ５Ｃ＋５ｎｐ＝．１１０ｓ
——
３Ｃ７４Ｕ３２的典型应用Ｕ３２／Ｃ７５
＋Ｖｃｃ
～１Ｖ的高电平驱动９５
低压锁存可预置过流关断和自启动
（）１，载波周期为：Ｔ３ｐ＝Ｔｗ一（）２。最小的开关周期为单稳脉
一
ＯＶ
宽的４倍以保证铁芯复位，从而限
．
输出使能功能
Ｖｃｃ
制了最大载波频率为６０ｌ，最高０１ｚｄ
２２２工作原理．．Ｕ３２为８Ｃ７５脚双列直插式封装
形式，其内部原理框图如图２所示。它内部主要由肖特基整流桥、。
ｕ
－—］
图３Ｕ３２输入输出波形Ｃ７５
开关频率为４０ｔ。提高载波频率５１ｚｄ
可以减小变压器的体积和重量。尽
管载波频率的高低限制了最大开关频率，但对输出的时滞影响不大。
图４为芯片组Ｕ３２／Ｃ７５Ｕ３２为隔离驱动器，用于对驱动Ｃ７４Ｕ３２，Ｃ７５
内部参考、低压锁存、差分滞环比
信号的解调和功率放大作用。它通
过对隔离变压器传来的调制信号进
行整流，Ｃ滤波，不仅为Ｕ３２经２Ｃ７５
自身提供能量，而且能提供驱动ＭＳＥ所需尖峰电流，输出驱动能ＯＦＴ提供大约２Ａ的峰值电流。Ｒ为阻尼电阻，用来减小变压器振荡，防止
Ｕ３２内部滞环比较器误触发。另Ｃ７５
外驱动电源并联的旁路电容Ｃ，不ｎ
仅能滤除输出端高频脉冲干扰，也
能给负载提供瞬时电流，加快
｜ＳＥＮＳＥ１ｈｎｉ＝ｌｇ
ＭＳＥＯＦＴ的开关速度。
图２Ｕ３２Ｃ７５内部原理框图
３２过流保护．
为使功率管可靠工作，驱动电
较器、大电流图腾柱驱动器，电流检测比较器和输入使能等构成。工
作时，肖特基整流桥同时将７、８
脉冲变压器和一些无源器件构成的单电源集成驱动电路。其工作原理
如下：
集成电路应甩２璺争，口２ｚ，ｏｑ２５
ＩＩ
蠡
ｉ蠢ｎ
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ＭＳＥ。关断时间ｔｆ由Ｒ、ＣＯＦＴ０ｆⅢ。决定，ｔｆ．８ｆＣｆ（）。ｆ２Ｒｆ×ｆＳ。ｉ００
形铁氧体磁芯，Ｓ＝０．１，ＣＩ２ｌｌ
将表１关参数代入（）（）相３和４式计
Ａ＝０ｎ／Ｌ１０ＨＮ。根据实际值计６算，Ｎ１．，Ｎ１＝２４取＝３匝。△Ｂ０＝．０４Ｔ，说明选择满足要求。７算可得Ｑ＝Ａ×０４ｕｓＯ４Ｃ一１．＝．ｎ，
ＰＴＶ＝０．４ｎＣ×１２Ｖ×ｉＯＯｋＨｚ０．
它可以保证在连续的故障负载状态
４ｗ８。忽略变压器和线路损耗。则Ｐ＞Ｐ＋’所以Ｕ３２传递的功ｉｎＰＣ７４
率满足ＭＳＥＯＦＴ所需的驱动功率要
５实验结果
为了检验该驱动电路的性能，本文按照上述设计的电路
盯和参数对驱动电路进行了测试，
求。由此可知本文设计的驱动电路及相关参数的选择正确、可
行。从波形图和表ｉ也可以看出，
表１
并应用于ＭＳＥＯＦＴ构成的半桥驱动电路中。驱动指标：２ｍＷ００下，ＭＳＥＯＦＴ结温在允许范围内。Ｒ和Ｃ组成的滤波器用于滤除电路在开启时由寄生电容充电引起的平均驱动功率；ｉ０ＨＺ开关频ｋ０率；ｉ的电气隔离；电源电压ＶＫ为ｉＶ；驱动正电压为ｉ５Ｖ。本２
ｔｔｌ。ＩＩＯｔｉｌｔｉ
０４ｓ．ｓ．ｓ０７．０６７．ｕｌｕｕｌｕｌ４ｈ０电流尖峰，以避免误保护。
４驱动电路的主要参数选择和计算
选择时应保证：载波频率足
输入为具有ＴＬ电平的脉冲波形，Ｔ实验中取栅极电阻Ｒｇ为ｉ０Ｑ，被输出为能满足ＭＳＥＯＦＴ工作的具有驱动的功率管采用Ｎ沟道增强型功正电压１Ｖ满足驱动功率要求的２且率ＭＳＥＯＦＴ模块ＩＦ４Ｎ０ＸＮ８５。定义驱动波形。
ｔ开通延迟时间，对应ｕ开始上升到１％的ｕ０ｔ开通上升时间，
；ｔⅢ
ｇｓ
６结束语
本文利用集成芯片组Ｕ３７／Ｃ２４３２７５设计的功率ＭＳＥＯＦＴ驱动电
够大，以减小脉冲变压器的体积；单稳脉宽设计为ｉ３载波频／率；开关频率为ｉＯＨ；电源电Ｏｋｚ
压为１Ｖ。５（）１选取６０Ｈ０ｋｚ载波频率，
对应１％的ｕ０到９％的Ｕ０
一
关断延迟时间，对应ｕ开始下降
到９％的ｕ０
ｔ关断下降时间，
路，克服了隔离脉冲变压器去磁时间的影响，可工作在任意占空比下，且不受固有隔离电压的限制，实用性强。电路采用无源驱动形式，所用元件少，电路结构简单，成本低，易实现。该驱动电路也可应用于其他功率ＭＳＥ器件构成的ＯＦＴ变流系统或ＩＢＧＴ功率变换器中。
对应９％的ｕ０到１％的Ｕｓｉ为０ｇ：
驱动峰值电流。驱动电路的实验
波形和波形的相关参数如图６和表
则单稳脉宽Ｔｗ１３×５０５６ｓｐ＝／０＝５ｎ
（２）选取Ｒ＝Ｋ，由（）可输Ｖｉ２１式入５ｄ／计算Ｃ＝（５—５）Ｔ５６１０／
’原】电胤５ｍ／Ｖ丑０Ａｄ１
０．５１×２＝０Ｐ３９Ｆ
（）３选取３ｍ０Ａ磁Ｖ—２／ｖＢ０ｄＡＶｉ
参考文献：
［］ｏｎＡ０Ｃｎｒ“ｎｑｅ１Ｊｈ．’ｏｎ，Ｕｉｕ
ＣｈｉＰｒｐａｉＳｉｐｌｆｉｓｓａｔｄｍｉｅＩｏｌｅＨｉｇｈＳｉｄｅＳｗｉｔｃｈＤｒｉｖｅ”．
化峰值电流，由ｄ／输０ｄ出２／ｖｉｖｉ
ｄｔＶＡＢ／Ｌ（＝（—Ｖ）Ａ／
Ｓ），则变压器原边电感为Ｌｒ＝（５一ｖ×５６ｓｐｉ１ｖ２）５ｎ／
３ｍ＝４。其中２０Ａ２１ｕＨＶ为Ｕ３２Ｃ７４
ｉ如不。
ＵＴＲＤＥＯＲＯＲＮＩＯＣＰＡＴＩＮ，１９Ｏ９９．
输出级的饱和压降。（４）选取电感因数
ＡＬ２０ｎ／＝００ＨＮ。Ｎ＝２０ｎ＝１匝００Ｈ１２４１ｕＨ／
Ｕ３２传递的功率Ｐ＝１ｖ２）Ｃ７４（５一ｖ×
５０ｍ０Ａ＝６ｗ．５
［］２丁道宏．电力电子技术．航空工业出版社，１９９２
Ｕ３２Ｃ７５消耗的最大功率为ｐ＝２ｏ１Ｖ
×１ＩＡ０９ｗ６ｎ＝．１２
［］３梁
晖．单实用的功率ＭＳＥ简ＯＦＴ
驱动电路．电力电子技术，ｉ９，９５
（）９４：０～９２
（）取Ｂ００Ｔ５选＝．５，铁心有效
截面积ＳｉＶ×５６ｓ（ｉ×０＝３５ｎ／１．
０Ｔ：．３ｃ５）０ｉｉｍ。
驱动功率管ＶＴ所需的电荷Ｑ一×
ｔ
——
。
（）３
驱动功率管所需功率
…一
××ｆ－
（）６选用ＲＫ１２Ｂ２×６×４叼：
２６集成电路应用２０年１月０２０
（）其中ｆ为开关频率。４，
1
最新LED显示屏驱动电路设计
L E D显示屏驱动电路 设计
摘要 LED显示屏具有使用寿命长、响应速度快、可视距离远、规格品种多、数字化程度高、亮度高等特点，在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元，组成大面积显示屏。其显示方法有静态显示和动态扫描显示。动态扫描显示耗用硬件资源少，但软件要不断处理，耗CPU。静态显示虽然软件简单但硬件价格稍贵。LED显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件。而驱动电路设计的好坏，对LED显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。 本文介绍了点阵式电子显示屏的硬件电路设计原理与软件设计方案，采用51系列单片机芯片，得到了一个能同时显示8个汉字16×16的LED点阵式电子显示屏。 关键词：LED显示屏动态扫描 AT89S52 74HC595
ABSTRACT The LED display monitor has the long of service life, quacking response speed, the far of it’s visual range , many specification variety, high of the digitized, the brightness higher characteristic. It in the information demonstrated the domain already obtained the extremely widespread application. It lattice module or picture element unit which constitutes using the light emitter, composes the big area display monitor. It’s demonstration method has the static demonstration and the dynamic scanning demonstration. The dynamic scanning demonstration consumes the hardware resources to be few, but the software must process unceasingly, and consumes CPU. Although the static state software for display is simple, the hardware price is slightly expensive. The LED display monitor mainly include the array which the light emitter diode constitutes , actuates the electric circuit ,the control system and the transmission connection and the corresponding application software. But actuates the circuit design the quality, to the LED display monitor demonstration effect, the manufacture cost and the system performance characteristic is playing the very vital role. Key words: LED display monitor Dynamic scanning AT89S52 74HC595
直流电机驱动电路设计
直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1. 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 2. 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动
1．输入与电平转换部分： 输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放，因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上，压降较大，后面一级的三极管将无法截止。 2．栅极驱动部分： 后面三极管和电阻，稳压管组成的电路进一步放大信号，驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容（大约 1000pF）进行延时，防止H桥上下两臂的场效应管同时导通（“共态导通”）造成电源短路。 当运放输出端为低电平（约为1V至2V,不能完全达到零）时，下面的三极管截止，场效应管导通。上面的三极管导通，场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平（约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC）时，下面的三极管导通，场效
LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计说明
LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计 如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点，介绍了LCD显示屏设计中关键器件L DO和白光LED的选择要点，以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。 STN-LCD彩屏模块的部结构如图1所示，它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏，其下面是白光LED和背光板，还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO)，二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。 STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示，外来电源Vcc经LDO降压稳压后，向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压，驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字；外部电源Vcc经电荷泵升压稳压，向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源，LED的白光经背光板反射，使LCD液晶的65K色彩充分表现出来，LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。
LCD属于平板显示器的一种，按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中，单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic，TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic，STN)，以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTr ansistor，TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal，MIM)两种。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同，在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分，使其在产品的应用围分类亦有明显差异。以目前液晶显示技术所应用的围以及层次而言，有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流，多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品；单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主，STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter)，可以分别显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例的调和，可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。 器件选择 1. LDO选择。由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源，随着使用时间的增长，电源电压逐渐下降，LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压，因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的 2.8V或 3.0V电压。LCM将安装在手机的上方，与手机的射频靠得很近，为了防止干扰，必须选用低噪音的LDO，如LP2985、AAT3215。 2. 白光LED。按背光源的设计要求，需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例，目前都使用3-4颗白光LED，随着LED 的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗，预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd)，PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。NAC W215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED，EL系列其亮度分为T、S、R三个等级，T为720-1000mcd，S为500-720mcd，都是在手机LCD背光适用之列。 LED驱动电路设计
较大功率直流电机驱动电路的设计方案
1 引言 直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调速围广，过载能力强，可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转，能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求，因此在工业控制领域，直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片，但这些芯片多数只适合小功率直流电机，对于大功率直流电机的驱动，其集成芯片价格昂贵。基于此，本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题，有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。该电路驱动功率大，抗干扰能力强，具有广泛的应用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 在直流电机中，可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动，但是它们都属于不可逆变速控制，其电流不能反向，无制动能力，也不能反向驱动，电机只能单方向旋转，因此这种驱动电路受到了很大的限制。对于可逆变速控制， H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。可逆驱动允许电流反向，可以实现直流电机的四象限运行，有效实现电机的正、反转控制。而电机速度的控制主要有三种，调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。三种方法各有优缺点，改变电枢回路电阻只能实现有级调速，减弱磁通虽然能实现平滑调速，但这种方法的调速围不大，一般都是配合变压调速使用。因此在直流调速系统中，都是以变压调速为主，通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小，从而实现电机的平滑调速。 2.1 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转，需要给电机提供正反向电压，这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。当开关S1 和S4 闭合时，电流从电机左端流向电机的右端，电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时，电流从电机右端流向电机左端，电机沿另一个方向旋转， H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。
TFT—LCD显示及驱动电路的设计
摘要 TFT—LCD显示及驱动电路设计由视频解码电路，LCD显示电路，电源控制电路和单片机控制电路四个模块组成。视频源产生模拟视频信号，由TVP5150视频解码把模拟视频信号解码输出数字视频信号，由LCD液晶屏显示。对视频解码和液晶显示器的配置是通过单片机完成的。本设计主要针对高校电视技术实践课程设计，应用于视频解码输出教学，实现信号处理可视模块化教学方案。 关键字 视频解码 LCD显示单片机
毕业论文 目录 第一章概述 (3) 1.1 设计背景 (3) 1.2系统框图 (3) 第二章 TFT--LCD液晶显示技术 (1) 2.1液晶基本性质及显示原理 (1) 2.2 PT035TN01—V6液晶显示屏 (1) 2.2.1 PT035TN01—V6模式选择 (1) 2.2.2 PT035TN01—V6屏的交直流电路设计 (1) 2.2.3 PT035TN01—V6屏的SPI电路设计 (2) 第三章图像解码的电路设计 (4) 3.1视频解码芯片的选取 (4) 3.2 TVP5150视频解码芯片 (5) 3.2.1 TVP5150芯片引脚功能 (5) 3.2.2 TVP5150典型寄存器 (5) 3.3 TVP5150视频解码系统配置 (6) 3.3 TVP5150典型电路 (6) 3.3.1 复位电路 (6) 3.3.2 A/D采样电路 (6) 3.3.3 晶振电路 (6) 3.4 TVP5150的具体配置 (7) 第四章 MCU 控制电路 (9) 4. 1单片机概述 (9) 4.2单片机的总线控制 (9) 4.2.1单片机对液晶屏的控制 (9) 4.2.2单片机对TVP5150的控制 (9) 第五章开关电源设计 (11) 5.1设计要求 (11) 5.1.1 电源芯片的选取 (11) 5.1.2功能分析 (11) 5.2 升压电路 (11) 5.2.1升压原理 (11) 5.2.2 升压电路 (11) 5.2 降压电路 (11) 5.2.1降压原理 (11) 5.2.2降压电路 (11) 第六章软件系统 (12) 6.1软件流程图 (12) 6.1.1 PT035TN01—V6液晶显示屏软件流程图 (12) 6.1.2 TVP5150解码电路程序框图 (13) 6.2 TVP5150 IIC程序见附录一 (13) 第七章系统调试与结果 (14) 7.1 硬件调试 (14) 7.1.1 调试方法 (14) 7.1.2 调试数据 (14) 7.2软件调试 (14) 7.2.1 编译环境 (14) 7.2.2 调试波形 (14) 总结 (15) 谢辞 (16) 参考文献 (17) 附录一 (18)
大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)
大功率LED 的驱动电路设计（PT4115应用） 摘要：LED （light emitting diode ）即发光二极管，是一种用途非常广泛的固体发光光源，一种可以将电能转化为光能的电子器件。由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，LED 使用低压直流电即可驱动，显色性高（不会对人的眼睛造成伤害）等优点，LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯，正朝着常照明应用的方向发展，大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。 本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标： 1）LED 的颜色：目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色； 2）LED 的电流：一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。但大功率LED 的功率至少在1W 以上，目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。 3）LED 的正向电压：LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。 4）LED 的反向电压：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，单位为坎德拉（cd ）。 5）LED 光通量：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。单位为流明(lm)。如1W 大功率LED 的光通量一般为60~80LM 。 6）LED 光照度：1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度.，单位为勒克斯(lx)。 7）LED 显色性：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度。 8）LED 的使用寿命：LED 一般可以使用50,000小时以上。 9）LED 发光角度：二极管发光角度也就是其光线散射角度，主要靠二极管生产时加散射剂来控制。 二、大功率LED 的驱动方式： LED 驱动简单的来讲就是给LED 提供正常工作条件(包括电压,电流等条件)的一种电路,也是LED 能工作必不可少的条件,好的驱动电路还能随时保护LED ，避免LED 被损坏。 LED 驱动通常分为以下三种方式： (1) 镇流电阻驱动：就是简单的的在LED 变LED 的驱动电流.。 LED 的工作电流为： R U U I L -= 所以I 与镇流电阻R 成反比；当电源电压U 时，R 能限制I 的过量增长，使I 不超出LED
4位7段数码管驱动电路设计要求
4位7段数码管驱动电路 图1 开发板电路原理图 信号说明
1. iRST_N（异步复位） 当iRST_N信号为低时，Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。 2. iCLK 模块的输入时钟40MHz。 3. iSeg_Val[15:0] 7段数码管输入二进制值，0x0~0xF iSeg_Val[15:12]，左侧第一位7段数码管的值。 iSeg_Val[11: 8]，左侧第两位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 7: 4]，左侧第三位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 3: 0]，左侧第四位7段数码管的值。 4. iDot_Val[3:0] 各位7段数码管小数点的显示，值为1表示显示小数点，0表示不显示小数点。 iDot_Val[3]，左侧第一位7段数码管的小数点。 iDot_Val[2]，左侧第两位7段数码管的小数点。 iDot_Val[1]，左侧第三位7段数码管的小数点。 iDot_Val[0]，左侧第四位7段数码管的小数点。 5. oDisplay[7:0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接，各段数据线为0时，对应段发光。 6. oDis_En[3:0] 各位7段数码管的使能信号，低有效。
oDis_En[3]，左侧第一位7段数码管的使能信号。 oDis_En[2]，左侧第两位7段数码管的使能信号。 oDis_En[1]，左侧第三位7段数码管的使能信号。 oDis_En[0]，左侧第四位7段数码管的使能信号。 建议的分块： 将整个驱动电路分成Seg7_Ctrl模块与Seg7_Hex2seg模块 Seg7_Ctrl模块负责产生数码管动态显示的控制信号oDis_En的时序 Seg7_Hex2Seg模块负责将二进制值转换成数据码管显示的数据值，包括小数点的值。 注意点： 1. 动态显示过程是利用人眼的视觉残留现象来实现的，应选择适当的数码管扫描频率。可先 选择数码管的扫描显示的刷新率为125Hz（8ms），即每位数码管用2ms。 2. 完成基本功能后，可实验改变刷新率，观察数码管显示的效果，并思考原因。 3. 如果要使得数码管能够显示,A,b,C,n,o等其他字符，模块应该作怎样的修改？
TFT-LCD显示驱动电路设计
目录 1 选题背景 (1) 1.1 TFT-LCD的发展现状 (1) 1.2 课设基本内容及要求 (2) 1.2.1 硬件电路设计 (2) 1.2.2 驱动设计 (2) 1.2.3 基本要求 (2) 2 方案论证 (2) 2.1 总体设计 (2) 2.2 显示原理 (3) 2.2.1 LCD器件结构 (3) 2.2.2 液晶显示原理 (3) 2.2.3 TFT元件的工作原理 (4) 3 过程论述 (6) 3.1 控制电路设计 (6) 3.1.1 时钟电路设计 (7) 3.1.2 复位电路设计 (7) 3.1.3 液晶模块驱动 (8) 3.2 软件部分设计 (8) 3.2.1 主程序 (9) 3.2.2 初始子化程序 (9) 3.2.3 显示子程序 (9) 4 系统调试 (10) 4.1 硬件调试 (10) 4.2 软件调试 (11) 5 总结 (11) 参考文献 (13) 附录1 原理图 (14) 附录2 源程序 (15)
1 选题背景 1.1 TFT-LCD的发展现状 网络和无线通信技术的发展及其产品的迅速普及，全球数字化技术的迅速推进，促进了信息技术与信息产业的蓬勃兴起。显示器集电子、通信和信息处理技术于一体，被认为是电子工业在微电子、计算机之后的又一重大发展机会，具有广阔的市场好良好的机遇。各种平板显示技术成为研究开发的热点，其中薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件。它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原料成本低廉，发展空间广阔，已迅速成为新世纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。 本文围绕设计以单片机作为LCD液晶显示系统控制器为主线，基于单片机AT89C51，采用的液晶显示控制器的芯片是SED1520，主要实现由按键控制的中文显示、图片显示、滚屏以及左右移动功能。同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程，并详细阐述了程序的各个模块。本系统是以单片机的C语言来进行软件设计，指令的执行速度快，可读性强。 1.2 课设基本内容及要求 题目：64*128 TFT-LCD显示驱动电路设计 1.2.1 硬件电路设计 (1) 显示器与驱动IC（电路）间的接口电路设计； (2) 驱动IC（电路）与MCU间的接口电路设计； (3) 驱动IC、MCU的外围电路设计。 1.2.2 驱动设计 (1) 初始化程序设计 (2) 显示实例设计 (3) 硬件电路与驱动程序的联调、仿真 (4) 实物制作与测试 1.2.3 基本要求 (1) 具有从下向上的滚动显示功能； (2) 实现64bit级灰度调制； (3) 支持SPI接口；
EDA实验五.显示驱动电路设计
西安邮电学院实验中心实验报告 院系电子工程学院班级 学号姓名 成绩教师签字 实验日期 实验名称显示驱动电路设计 _______________________________________________________ 一、实验目的 二、实验所用仪表及主要器材 三、实验原理简述 四、实验测量记录：（如数据、表格、曲线、计算等） 五、实验遇到的问题及解决办法：（余留问题，体会等） 一、实验目的 （1）掌握七段译码器的工作原理。 （2）学习显示驱动电路的BHDL描述方法。 （3）学习运用波形激励来仿真程序的正确性。 （4）了解数码管扫描显示的原理及实现。 二、实验所用仪表及主要器材 PC，可编程逻辑实验电路板，下载线，USB电源线，双踪示波器，数字万用表，导线若干。 三、实验内容 在MAX+PULSII环境下，用VHDL语言按照输入—>编译—>仿真。 （1将两个二位二进制数相乘结果用数码管显示。 在MAX+plusII环境下，用VHDL语言描述下列逻辑电路，并编译，仿真。 程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity e is port(en,a,b,c,d:in std_logic; y:out std_logic_vector(6 downto 0)); end; architecture rtl of e is signal indata:std_logic_vector(3 downto 0); begin process(indata,en) begin indata<=d&c&b&a; if(en='0') then case indata is
TFTLCD显示驱动电路设计
精心整理 目录 1选题背景.................................................. 错误!未指定书签。 1.1TFT-LCD的发展现状 ................................... 错误!未指定书签。 1.2课设基本内容及要求 .................................. 错误!未指定书签。 2 2.1 2.2 3 3.1 3.1.3液晶模块驱动................................... 错误!未指定书签。 3.2软件部分设计 ........................................ 错误!未指定书签。 3.2.1主程序......................................... 错误!未指定书签。 3.2.2初始子化程序................................... 错误!未指定书签。 3.2.3显示子程序..................................... 错误!未指定书签。
4系统调试.................................................. 错误!未指定书签。 4.1硬件调试 ............................................ 错误!未指定书签。 4.2软件调试 ............................................ 错误!未指定书签。5总结...................................................... 错误!未指定书签。参考文献 ................................................... 错误!未指定书签。附录1 附录2 1 1.1 子、 功能。 1.2 题目：64*128TFT-LCD显示驱动电路设计 1.2.1硬件电路设计 (1)显示器与驱动IC（电路）间的接口电路设计； (2)驱动IC（电路）与MCU间的接口电路设计； (3)驱动IC、MCU的外围电路设计。
AB类功率放大器驱动电路的设计与研究
1 AB类功放驱动电路设计目标 在实用电路中，往往要求放大电路的末级(即输出级)输出一定的功率，以驱动负载。能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。经典功率放大器有4种类型：A类，AB类，B类和C 类，他们的主要差别在于偏置的情况不同。理想的4类经典放大器的最大效率的理论值与导通角的函数关系如图1所示。 A类功率放大器的线性度好，功率传递能力差，效率最大值为50％，导通角为360°；B类功率放大器通过减少一个周期中晶体管工作的时间来提高效率(最好可达78.5％)，保持了实现线性调制的可能性，工作周期为半周期；C类功率放大器提供了接近100％的效率，但同时归一化的功率传递能力和功率增益都趋于零，线性度差；AB类放大器的效率和线性度在A类和B类放大器之间，其最大的特点是导通角的范围为180°～360°，相应的设计目标就是实现他在一个周期的50％和100％之间的某段时间内导通的工作方式，对于单MOS管来说，就是使他的漏极有电流通过的时间多于半个周期。 2 功放驱动电路的具体设计和仿真 2.1 镜像电流偏置方式
在采用双电源供电的差分放大电路中，两管的静态工作点电流直接由恒流源电路提供。对恒流源偏置电路的要求，除了提供稳定的静态工作点电流外，还应具有高的输出交流电阻。镜像恒流源电路是目前应用最广的一种高稳定恒流源电路，他特别适合于用在集成电路中。图2就是采用镜像电流偏置方式实现的驱动电路结构图。 这个电路是由2个性能上严格匹配的NMOS管和1个电阻、1个电感组成，IM1和IM2分别为电路中两个NMOS管M1和M2的漏极电流。M1管与M2管的衬底与源短接，不存在体效应。由于两个NMOS管宽长比完全一样，因此， 改变VDD或R，IM1和IM2相应的也就随之改变。鉴于IM2犹如IM1的镜像，故将这种恒流源电路称为镜像恒流源电路。图中的C和L作用跟前面分压偏置方式中论述的一样。 当两管完全对称时，温度的变化就不会引起IM1和IM2的变化，因此镜像恒流源电路是一种高热稳定的偏置电路。这一偏置方法还消除了与固定电压栅偏置有关的热漂移问题。 对于AB类功放，给定VDD为3 V，Vin为直流偏置2 V，振幅1 V，频率1 GHz的正弦波，选定R为800 Ω，C为0.5 pF，L为0.065 nH，M1和M2均为宽0.6μm，长0.18 μm的NMOS。从图3晶体管M2的漏极电流HSpice仿真波形图中可以看出Vg≥0.297 V的时长为0.69 ns，大于0.5
MOSFET驱动电路设计及应用
MOSFET驱动电路设计及应用 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET)，可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。右图是这两种MOS管的符号。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载(如马达)，这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。下图是MOS管的构造图，通常的原理图中都画成右图所示的样子。 (栅极保护用二极管有时不画) MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，如右图所示。这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，在MOS管的驱动电路设计时再详细介绍。 2、MOS管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到4V或10V 就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。右图是瑞萨2SK3418的Vgs电压和Vds电压的关系图。可以看出小电流时，Vgs达到4V，DS间压降已经很小，可以认为导通。 3、MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，因而在DS间流过电流的同时，两端还会有电压(如2SK3418特性图所示)，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。下图是MOS管导通时的波形。可以看出，导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。降低开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。 4、MOS管驱动跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现在也有导通电压更小的MOS管用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。 MOS管的驱动电路及其损失，可以参考
LED显示屏恒流驱动电路的设计(精)
L ED 显示屏恒流驱动电路的设计 ① 堵国梁, 史小军, 朱为摘要:本文介绍了L ED 显示屏常规型驱动电路的设计方式及其存在的缺陷, 提出了简单的L ED 显示屏恒流驱动方式及电路的实现。 关键词:L ED 显示屏动态扫描驱动电路 中图分类号:TN 873+. 93文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2001 03-0252-051引言 L ED 显示屏是80年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体, 它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元, 组成大面积显示屏幕, 以其可靠性高、使用寿命、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点, 在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用[1]。 L ED 显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、 驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件等, 其中驱动电路设计的好坏, 对L ED 显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。所以, 设计一种既能满足控制驱动的要求, 同时使用器件少、成本低的控制驱动电路是很有必要的。本文就常规型驱动电路的设计作些分析并提出恒流驱动电路的设计方式。 2L ED 显示屏常规驱动电路的设计 L ED 显示屏驱动电路的设计, 与所用控制系统相配合, 通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析: 动态扫描型驱动方式是指显示屏上的4行、8行、16行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器, 通过行驱动管的分时工作, 使得每行L ED 的点亮时间占总时间
的1 n , 只要每行的刷新速率大于50H z , 利用人眼的视觉暂留效应, 人们就可以看到一幅完整的文字或画面[2]。 常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路芯片如74HC 595或M C 14094等作为列数据锁存, 以8050等小功率N PN 三极管为列驱动, 而以达林顿三极管如T IP 127等作为行扫描管, 其电路如图1所示。 ①来稿日期:2001206225 图1常规型驱动电路 如以单色点阵、16行×64列为一个基本单元, 则需用8片74HC 595、64 个8050及16个行扫描管, 其工作原理为:
较大功率直流电机驱动电路的设计方案
较大功率直流电机驱动电路的设计方案 1引言 直流电机具有优良的调速特性， 调速平滑、方便、调速范围广， 过载能力强， 可以 实现频繁的无级快速启动、制动和反转， 能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运 行要求，因此在工业 控制领域，直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片, 但这些 芯片多数只适合小功率直流电 机，对于大功率直流电机的驱动， 其集成芯片价格昂贵。 了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题， 于 25D60-24A 的直流电机驱动电路。 该电路驱动功率大， 用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 无制动 能力， 也不能反向驱动， 电 因此这种驱动电路受到了很大的限制。 对于可逆变速 控制，H 桥型互 可逆驱动允许电流反向， 可以实现直流电机的四象限运 控制。而电机速度的 控制主要有三种, 调节电枢 电压、减 三种方法各有优缺点， 改变电枢回路电阻只能实现有级 调速，减弱磁通虽然能实现平滑调速， 但这种方法的调速范围不大， 一般都是配合变压 调速使用。 因此在直流调速系统中， 都是以变压调速为主， 通过PWM(P ulse Width Modulatio n)信号占空比的调节改变电枢 电压的大小， 从而实现电机的平滑调速。 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转， 需要给电机提供正反向 虫压，这就需要四路开关去控制电机两 个输入端的电压。当开关S1和S4闭合时，电流从电机左端流向电机的右端， 电机沿一 基于此，本文详细分析和探讨 有针对性设计和实现了一款基 抗干扰能力强，具有广泛的应 在直流电机中，可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动, 但是它们都属于不可逆变速 控制,其电流不能反向， 无制动能力， 也不能反向驱动, 机只能单方向旋转， 补对称式驱动电路使用最为广泛。 行，有效实现电机的正、反转 弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。
直流电机驱动电路设计_PDF
一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1.功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一 个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。 2.性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。 1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动 1．输入与电平转换部分：
输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放，因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上，压降较大，后面一级的三极管将无法截止。 2．栅极驱动部分： 后面三极管和电阻，稳压管组成的电路进一步放大信号，驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容（大约1000pF）进行延时，防止H桥上下两臂的场效应管同时导通（“共态导通”）造成电源短路。 当运放输出端为低电平（约为1V至2V,不能完全达到零）时，下面的三极管截止，场效应管导通。上面的三极管导通，场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平（约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC）时，下面的三极管导通，场效应管截止。上面的三极管截止，场效应管导通,输出为低电平。 上面的分析是静态的，下面讨论开关转换的动态过程：三极管导通电阻远小于2千欧，因此三极管由截止转换到导通时场效应管栅极电容上的电荷可以迅速释放，场效应管迅速截止。但是三极管由导通转换到截止时场效应管栅极通过2千欧电阻充电却需要一定的时间。相应的，场效应管由导通转换到截止的速度要比由截止转换到导通的速度快。假如两个三极管的开关动作是同时发生的，这个电路可以让上下两臂的场效应管先断后通，消除共态导通现象。 实际上，运放输出电压变化需要一定的时间，这段时间内运放输出电压处于正负电源电压之间的中间值。这时两个三极管同时导通，场效应管就同时截止了。所以实际的电路比这种理想情况还要安全一些。 场效应管栅极的12V稳压二极管用于防止场效应管栅极过压击穿。一般的场效应管栅极的耐压是18V或20V，直接加上24V电压将会击穿，因此这个稳压二极管不能用普通的二极管代替，但是可以用2千欧的电阻代替，同样能得到12V的分压。 3．场效应管输出部分： 大功率场效应管内部在源极和漏极之间反向并联有二极管，接成H桥使用时，相当于输出端已经并联了消除电压尖峰用的四个二极管，因此这里就没有外接二极管。输出端并联一个小电容(out1和out2之间)对降低电机产生的尖峰电压有一定的好处，但是在使用PWM 时有产生尖峰电流的副作用，因此容量不宜过大。在使用小功率电机时这个电容可以略去。
多位LED显示器动态扫描驱动电路设计
《多位LED显示器动态扫描驱动电路》报告 （一）目的： 1、了解多位LED显示器动态扫描驱动电路的基本工作原理； 2、完成多位LED显示器动态扫描驱动电路设计并分析计算单元电路； 3、绘制多位LED显示器动态扫描驱动电路图，针对工作原理进行参数估算； 4、电路功能的检测和调试； 5、设计答辩，完成设计报告。 （二）结构图 ID 2D JD ID 紀LED就tl懈醴帆髓用 （三）电路总体功能概述 该电路的功能是通过控制数据选择器输入端的高低电平来使四 个LED显示器可以显示0-9任意一个数字，实现动态扫描功能。由振荡电路，控制电路，四位四选一数据选择器，一位LED译码驱动 电路和四位LED显示电路组成。 首先用555定时器构成频率为1000赫兹多谐振荡器产生脉冲信号，再将信号传输到74构成的二位二进制触发器，使该触发器输出00,01,10, 11。将触发器的两输出端分别接到数据选择器153的S1,
S0,将四个输入D0或D1D2D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字，将触发器的两输出端接到138的A1,A0 （A2接0）,再将138 的输出Y0,Y1,Y2,Y3接到四个LED的共阴极，控制LED的显示状态，把74IS153的输出端与CC4511的四个输入端相连，把LED显示器的a,b,c,d,e,f,g与CC4511的输出端相连，这样便可以通过555定时器产生的脉冲控制四个LED的显示顺序，同时调整153的输入端的高低电位，这样便实现了对四个LED的显示控制，可随意现实0至9的数字。 振荡电路由555定时器构成的多谐振荡电路组成，有振荡电路提供脉冲，振荡周期T=Tpl+Tph=R1*C*ln2+ （R1+R2）*C*ln2=0?001s，则其振荡频率为1000Hz，多谐振荡器在接通电源后无需外接触发信号就可以产生矩形脉冲或方波。 控制电路是一片74LS74构成的两位二进制触发器，它接收到控制电路的振荡脉冲，产生00，01,10,11的输出信号。 数据选择器由两片74LS153构成，其功能为四选一数据选择器，接收控制电路的输出信号，分别选择四个输入D0或D1或 D2或D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字 译码驱动电路由一片八选一的数据选择器74LS138组成，它接受控制电路输出的信号同时将自身的输出信号分别连接到4片 LED的共阴极控制LED显示器的工作状态? 显示电路由一片4511构成，其接收74LS153输出的信号分别使四个LED显示器显示8421BCD码所代表的十进制数。