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  • 关于LED的一些特性?

    当期现代城市中最普遍的是LED显示屏,还有装饰用的 LED 彩灯以及 LED 车灯,处处可见 LED 灯的身影,LED 已经融入到生活中的每一个角落。 1. 正向电压降低,暗光 A:一种是电极与发光材料为欧姆接触,但接触电阻大,主要由材料衬底低浓度或电极缺损所致。B:一种是电极与材料为非欧姆接触,主要发生在芯片电极制备过程中蒸发第一层电极时的挤压印或夹印,分布位置。 另外封装过程中也可能造成正向压降低,主要原因有银胶固化不充分,支架或芯片电极沾污等造成接触电阻大或接触电阻不稳定。正向压降低的芯片在固定电压测试时,通过芯片的电流小,从而表现暗点,还有一种暗光现象是芯片本身发光效率低,正向压降正常。 2. 难压焊:(主要有打不粘,电极脱落,打穿电极) A:打不粘:主要因为电极表面氧化或有胶 B:有与发光材料接触不牢和加厚焊线层不牢,其中以加厚层脱落为主。C:打穿电极:通常与芯片材料有关,材料脆且强度不高的材料易打穿电极,一般 GAALAS 材料(如高红,红外芯片)较 GAP 材料易打穿电极。D:压焊调试应从焊接温度,超声波功率,超声时间,压力,金球大小,支架定位等进行调整。 3. 发光颜色差异: A:同一张芯片发光颜色有明显差异主要是因为外延片材料问题,ALGAINP 四元素材料采用量子结构很薄,生长是很难保证各区域组分一致。(组分决定禁带宽度,禁带宽度决定波长)。B:GAP 黄绿芯片,发光波长不会有很大偏差,但是由于人眼对这个波段颜色敏感,很容易查出偏黄,偏绿。由于波长是外延片材料决定的,区域越小,出现颜色偏差概念越小,故在 M/T 作业中有邻近选取法。C:GAP 红色芯片有的发光颜色是偏橙黄色 4. 闸流体效应; A:是发光二极管在正常电压下无法导通,当电压加高到一定程度,电流产生突变。B:产生闸流体现象原因是发光材料外延片生长时出现了反向夹层,有此现象的 LED 在 IF=20MA 时测试的正向压降有隐藏性,在使用过程是出于两极电压不够大,表现为不亮,可用测试信息仪器从晶体管图示仪测试曲线,也可以通过小电流 IF=10UA 下的正向压降来发现,小电流下的正向压降明显偏大,则可能是该问题所致。 5. 反向漏电: A:原因:外延材料,芯片制作,器件封装,测试一般 5V 下反向漏电流为 10UA,也可以固定反向电流下测试反向电压。B:不同类型的 LED 反向特性相差大:普绿,普黄芯片反向击穿可达到一百多伏,而普芯片则在十几二十伏之间。C:外延造成的反向漏电主要由 PN 结内部结构缺陷所致,芯片制作过程中侧面腐蚀不够或有银胶丝沾附在测面,严禁用有机溶液调配银胶。以防止银胶通过毛细现象爬到结区。以上就是 LED 技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的 LED 灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2020-10-20 关键词: led显示屏 电阻 芯片 发光二极管

  • 除了 LED 调光器,TRIAC也可以做到PID算法恒功率的实现

    除了 LED 调光器,TRIAC也可以做到PID算法恒功率的实现

    通常除了 LED 调光器,TRIAC 还可以用于电机速度控制、压力控制、液位调节系统,在交流的大功率应用中,尤其是工业、消费类电子领域,其恒功率控制非常重要,非节能照明调光主要是利用 TRIAC 调光器(三端双向可控硅)进行调光,TRIAC 调光器也是目前应用最为广泛的调光器。TRIAC 调光器的工作原理如图 1 所示,将 R1、R2 及 C1 连接一起的 RC 电路可以令 TRIAC 调光器延迟启动,直至 C1 的电压上升至触及交流二极管(Diac)的触发点电压;电位计的电阻越高(滑动指针越向下滑移),启动延迟时间便越长。这样可缩短 TRIAC 调光器的“导通时间”或缩小其“导通角”(Θ)。因此,负载获得的平均供电便可减少。TRIAC 调光器必须不断提供保持电流(IH),以确保电路经常处于“导通”状态。 美国国家半导体公司(NS)亚太区资深市场经理吴志民表示,按照目前业界的设计标准,入墙式 TRIAC 调光器通常连接白炽灯或卤素灯这类电阻负载。但 LED 灯泡并不属于入墙式 TRIAC 调光器可以接入的电阻负载,因此如果利用传统的入墙式 TRIAC 调光器调控 LED 灯泡的亮度,调控效果将无法达到最佳状态。目前市场上的 LED 驱动器会产生频率为 120Hz 的闪烁,或者无法达到 100:1 的调光比。但是,如果完全替换 TRIAC 调光器而采用新的调光器来支持 LED 调光,成本将是一个问题。 因此,NS 在不久前推出一款 LM3445 LED 驱动器(图 2),它可以支持传统入墙式 TRIAC 调光器,可以稳定调控高亮度 LED 的光暗,确保不会出现光线闪烁问题。LM3445 不但可以支持高达 100:1 的调光比,而且还可输出 1A 以上的恒流来驱动多串 LED,这使之可以适用于住宅、建筑物、商业及工业专用照明领等多个领域。 吴志民介绍,由于采用恒流浮动降压稳压的控制架构,LM3445 可以确保输入 LED 的纹波电流恒定不变,无论输入电压如何波动,也无论 LED 电压(VLED) 因温度变化而出现任何偏移,这一专利技术都可确保流入 LED 的电流恒定不变,保证 LED 灯在调光过程中亮度均匀稳定,这有助于延长 LED 的寿命。 LM3445 支持 80V~270V (交流电)的工作电压范围,其导通角检测器 / 译码器可实现 100:1 调光范围,该器件内置 300Ω泄流电阻,每当线路电压下跌至较低水平时,泄流器会容许电流继续流通,以便 TRIAC 调光器可以继续正常运行。LM3445 可将输出电流调节至 1A 甚至更高,可采用主 / 从系统的控制方式,确保多通道照明系统的亮度均匀。此外,该芯片内置 230W 的分压电路以及被动式功率因数校正电路,可以在周期内的大部分时间直接从线路截取电流,为降压稳压器提供恒定的正电压,并确保最低的耗电量。 恒功率控制,一般我们采用一种算法实现,最经典、最常用的算法就是 PID 算法。一般针对 TRIAC,我们会结合 PID 算法,传感器,相应控制电路,通过实时调节 TRIAC 导通角实现恒功率的控制。

    时间:2020-10-17 关键词: 算法 pid triac led驱动器 电阻

  • 眼见不一定为实!电阻、电容和电感的实际等效模型

    信号完整性在高速电路中有着至关重要的作用,而很多信号完整性问题需要用 「阻抗」的概念来解释和描述。 在高频信号下,很多器件失去了原有的特性,如我们经常听到的“高频时电阻不再是电阻,电容不再是电容”,这是咋回事呢?那就看今天的文章吧!   容抗的概念 电容有两个重要特性,一个是隔直通交,另一个是电容电压不能突变,先来看一下百度百科对容抗的解释。 简单说,虽然交流电能通过电容,但是不同频率的交流电和不同容值的电容,通过时的阻碍是不一样的,把这种阻碍称之为容抗。 容抗与电容和频率的大小成反比,也就是说,在相同频率下,电容越大,容抗越小;在相同电容下,频率越高,容抗越小。 如何理解容抗与电容大小和频率成反比呢? 以RC一阶低通滤波器举例。 Vin通过R1电阻对电容C1进行充电,Vin的电势加在电容C的两个金属极板上,正负电荷在电势差作用下分别向电容的两个极板聚集而形成电场,这称「充电」过程。 若将Vin拿掉,在Vout上加一个负载R2(青色部分),电容两端的电荷会在电势差下向负载流走,这称为「放电」过程。(流过电容的电流并不是真正穿过了极板的绝缘介质,指的是外部的电流) 衡量电容充电的电荷数为Q,Q=CV,其中C是常量,所以电荷数和电压呈正比。 C=Q/V,电容量代表了电容储存电荷的能力,微分表达式为: 电流是单位时间内电荷数的变化量: 结合(1)和(2)两个公式可得到: 从公式可以看出:电容上的电流和电压的变化量成正比,或者说电容上电压的变化量和电流是成正比的。 即在电压一定时,电容越大,单位时间内电路中充、放电移动的电荷量越大,电流越大,所以电容对交变电流的阻碍作用越小,即容抗越小。 在交变电流的电压一定时,交变电流的频率越高,电路中充、放电越频繁,单位时间内电荷移动速率越大,电流越大,电容对交变电流的阻碍作用越小,即容抗越小。 容抗用 表示,公式如下,其中 是频率, 是容值 因为( ),所以容抗也可以用如下的公式表示: 我们接着往下看一看感抗的概念。    感抗的概念 如下是百度百度对感抗的解释,电感的特性是隔交通直,与电容是相反的; 所以说容抗和感抗的性质和效果几乎正好相反,而电阻则处在这两个极端中间。 感抗与电感的大小和频率成正比,也就是说,在相同频率下,电感越大,感抗越大;在相同电感下,频率越大,感抗越大。 感抗用 表示,公式如下,其中 是信号频率, 是感值 因为( ),所以感抗的公式可以用如下表示: 感抗和容抗又被称为电抗,电路的总的阻抗Z由电阻R和电抗X组成。 掌握了预备知识,我们再来看电阻、电容和电感的实际等效模型。 理想的电阻、电容和电感就是如下的这样子,在实际中并不存在,电阻里面会有寄生电容和寄生电感在,在电容里面会有寄生电阻和寄生电感的存在,在电感里面有寄生电阻和寄生电容。   理想电阻器 理想电阻的阻抗即为阻值R:   电阻实际等效模型 电阻上会存在寄生并联电容C寄生串联电感L的存在。 根据上图可得电阻的实际等效阻抗为: 化简可得: 实际电阻器的阻抗和频率曲线,有两个节点,分别为 和 频率小于 时,呈现电阻特性,在 和 之间,呈现电容减少阻抗,频率大于 ,呈现电感增加阻抗的特性。 f1和f2分别对应RC滤波器的截止频率点和容抗和感抗相等时的频率点。   理想电容器 理想电容器阻抗如下图所示,和频率呈反比,随着频率的增加,阻抗逐渐减小,由于理想电容器中无损耗,等效串联电阻ESR为零。 理想电容器的阻抗Z公式为:   电容实际等效模型 理想的电容器在实际中是不存在的,电容的实际模型是一个ESR串联一个ESL,再串联一个电容,ESR是等效串联电阻,ESL是等效串联电感,C是理想的电容。 所以上述模型的复阻抗为: 针对以上公式(公式较长,左滑看全部): 时,电容器表现为容性。 时,电容器表现为感性,因此会有一句话叫高频时电容不再是电容,而呈现为电感,这个电感不是说电容变成了电感,而是指此时的电容拥有了与电感类似的特性。 时,此时容抗矢量等于感抗矢量,电容的总阻抗最小,表现为纯电阻特性,此时的f称为电容的自谐振频率。 自谐振频率点是区分电容是容性还是感性的分界点,高于谐振点时,“电容不再是电容”,因此退耦作用将下降。实际电容器都有一定的工作频率范围,在工作频率范围内,电容才具有很好的退耦作用。ESL是电容在高于自谐振频率点之后退耦功能被消弱的根本原因。 下图是实际电容器的频率特性。   理想电感器 理想电感的阻抗为:   电感实际等效模型 电感器的等效模型和电阻是一样的,如下所示: 阻抗计算公式和电阻也是一样的,即: 从下图和公式可以看出,理想的电感的阻抗是随着频率的增加而变大的。 等效电感的阻抗图呈一个倒V型,正好和电容相反,倒V的最高点称为电感的自谐振点。 当系统阻尼R提供的衰减不足时,容抗和感抗相互抵消,能量在LC间来回传递,这就是谐振。 频率低于自谐振频率SRF时,电感感抗随着频率增加而增加。 频率等于自谐振频率SRF时,电感感抗达到最大。 频率高于自谐振频率SRF时,电感感抗随着频率增加而减少。 电感自谐振频率SRF部分不做过多赘述,在后续的电感选型文章中会重点介绍。   总结 理想的电阻、电容和电感在实际中不存在,都会存在寄生参数,从而在不同的频率下,表现出的特性不同,只有在特定的频率范围内才能发挥出其本身的特性。 今天的文章内容到这里就结束了,希望对你有帮助,我们下一期见,记得点赞/在看/转发哟~ -END- 来源 | 记得诚电子设计 作者 | 记得诚 | 整理文章为传播相关技术,版权归原作者所有 | | 如有侵权,请联系删除 | 【1】必看!什么是PCB回流?又该如何解决? 【2】PCB与FPC之间有什么区别?你都知道吗? 【3】PCB板层设计居然也与电磁兼容性原来有这么大关系?! 【4】动图解读:国外PCB怎么制作的! 【5】超实用!PCB设计规则中英文对照一览 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-10-10 关键词: PCB 电阻

  • 在高端音频应用中选择合适电阻器的方法

    在高端音频应用中选择合适电阻器的方法

      在高端音频设备中,慎重地选择电阻器是避免或将信号路径中的噪声和失真降至最低的最佳方法之一。本文描述了使用各种现有电阻器技术制造的电阻器中噪声的生成情况,并且对每种类型的典型噪声插入进行了量化。   噪声是一种可能叠加在任何有用信号(含直流)上的无用宽频谱信号。像其他无源器件一样,电阻器会产生不同程度的噪声,噪声大小取决于电阻值、温度、施加的电压以及电阻器类型。   有很多实验阐明某些电阻器比其他电阻器“噪声大”的原因。然而,音频专家和发烧友均认同的唯一检测方法就是:比较在实际音频系统中使用不同电阻器技术时形成的保真度。   电阻器中的噪声   电阻器总噪声由多个成分组成。与各种音频应用密切相关的是热噪声和电流噪声。   热噪声的显着特点是与电阻材料无关。事实上,如果电阻和温度相同,任何类型的电阻器的热噪声等级均相同。热噪声的电压功率谱密度(PSD)ST [V2/Hz]在整个频率范围内均匀分布。其可以用下列表达式表示:      其中   R – 电阻器的电阻[W],T – 电阻器温度[K],k = 1.3807´10-23 J/K – 玻尔兹曼(Boltzmann)常数。   另一方面,电流噪声与电阻材料的类型具有直接关系。通过实验发现,电流噪声的电压谱密度SE与电阻器上的直流电压降U的平方成正比,与频率f成反比:      C是取决于电阻元件材料及其制造工艺的常数。   图1显示了电阻器中总噪声电压的谱密度S。      图1.电阻器中总噪声电压的谱密度   电阻器中电流噪声等级通常用单位μV/V或者分贝(按照噪声指数[NI]dB)表示      其中,u是十进位带宽上的均方根噪声电压,而U是电阻器上的直流电压降。u和U的测量单位均是伏特。   噪声指数越低,电阻器中的电流噪声等级也越低。   下面图表显示了使用不同技术制造的电阻器的噪声指数。      图2.商用电阻器的平均噪声指数   如图表所示,基于复合电阻材料(如碳和厚膜)的电阻器的电流噪声等级最高。为什么呢?这是由于这些电阻元件材料的显着非均质性造成的。这些复合材料中的导电路径是由隔离矩阵中相互接触的导电粒子形成的。当电流流经这些“接触位置”中的不稳定接触点时,它们便产生噪声。   薄膜电阻具有相当强的均质结构,因此噪声较低。薄膜是通过在陶瓷基板上蒸发或者喷溅电阻材料(例如:氮化钽(TaN)、硅铬(SiCr)和镍铬(NiCr))沉积形成的。根据电阻值的不同,该层的厚度范围一般为10到500埃。薄膜中的噪声是由夹杂、表面缺陷和不均匀的沉积(当膜较薄时,更加显着)造成的。这就是电阻膜越厚,电阻值越低,从而噪声等级越低的原因所在。   在具有大金属电阻元件的电阻器中,可以观测到最低的噪声等级:箔电阻和绕线电阻。虽然线是由与箔材料类似的金属合金制成,但是电阻元件细线和比较粗的电阻器接线端子接合点处可能产生额外的噪声。在箔电阻器中,接线端子和电阻元件均为同一块箔的某些部分,因此避免了这个问题。然而,绕线电阻器的主要缺陷是其电感。电感可导致对信号峰值进行斩波以及严重依赖信号频率上的电阻器阻抗。此外,必须对下列与绕线电阻器的电抗相关的影响格外关注:   音频放大器可能在5 MHz至50 MHz以上自振荡,影响音频质量。   等效串联电感(ESL)会引起大相移,影响音频音调。   线圈可能起到拾取电磁干扰(EMI)的作用,超过通常电流噪声等级。   箔电阻器避免了这些问题,因为它们是通过化学蚀刻扁平的大金属箔构成的,因此,在相邻载流路径中的电流流动方向相反,消除了这些路径中的寄生电感。而且,路径到路径的电容为串联,具有将电阻器的寄生电容降至最小的效果。这些低电感/电容电阻器的特点是不可测量的峰值到峰值的信号失真。

    时间:2020-09-06 关键词: 音频 电阻

  • 电容涨了电阻涨,疫情后的元器件市场,怎一个“乱”字了得!

    电容涨了电阻涨,疫情后的元器件市场,怎一个“乱”字了得!

    2020年初的新冠疫情,打乱了我们的生活工作,也扰乱了电子产业的正常节奏。 众所周知,半导体元器件市场具有周期波动性,产能、市场、新兴需求这三方面的因素不断互相影响,使得元器件市场的供应求得一个动态平衡。 但2020年的疫情,人为的割裂了供应链和市场需求,再加上全球市场贸易摩擦的不断出现,使供应链出现了混乱局势。 疫情初期,医疗电子市场的突增需求,让厂商和供应链措手不及,额温枪、呼吸机、血氧仪、病毒检测设备等订单的暴增,使相关元器件跟着经历了一波暴涨。 但同时,新冠疫情也影响了传统市场大户,例如智能手机、汽车等。 根据数据调研机构Gartner的报告,2020年上半年全球智能手机销量为5.94亿部,而2019年上半年全球智能手机销量是7.46亿部,降幅超过20%。Gartner认为,受COVID-19疫情影响,今年智能手机销量连续两个季度下滑主要源于3月份全球许多地区经济不确定性的加剧以及很多智能手机制造工厂的关闭。 手机工厂的关闭停工、销售的下滑都为元器件库存带来压力,据供应链消息,4月份到5月份,手机面板价格持续下滑,a-Si/LTPS 智能机面板价格下降约$0.1~$0.2 美金,AMOLED 智能机面板价格下降$0.5~$1.0 美金。 但随着时下疫情控制的向好,主要电子制造工厂恢复正常,业界需求又一次爆发,元器件供应再次出现吃紧涨价状况。 前不久,被动元件大厂国巨发出警告,称钽电容或在年底价格翻倍。国巨表示,由于5G带动钽电容需求,加上疫情带动涨价效应,预估到今年年底钽电容价格将再增1倍。据了解,除了国巨,美国VISHAY、KEMET、AVX公司等公司也是钽电容的主导厂商,但由于二季度疫情在欧美蔓延,导致海外厂商产能受影响,供需缺口扩大,AVX在今年5月率先涨价,涨幅在10%-15%。厂商提高售价以来,周边现货零售也跟风而动,已经涨价2倍到3倍,因此,产业界预估到今年底涨价幅度可能还有1倍。 最近,供应链传来消息,电阻供应也开始吃紧,订单暴涨3倍!交货期延长一倍!交货期从4~6周延长至8~10周,其中0603以上大尺寸晶片电阻、排阻尤其严重,甚至0402、0201等手机常用料电阻也出现延期交货的现象。随着疫情逐渐被控制,8月中国代理商订单大增,一个月的下单量甚至达到过去三个月平均值的3倍,导致厂商产能不足,代理商库存不够,据估计,如果现在下订单,要拿到货估计得到9-10月份。 目前来看,贴片电阻价格尚在稳定范围内,但在订单暴涨、交货延期的作用下,供应商开始涨价也不是没可能。

    时间:2020-08-27 关键词: 元器件 电容 电阻

  • 什么是LED贴片硅胶,最大限度LED硬件调光的正确姿势!

    什么是LED贴片硅胶,最大限度LED硬件调光的正确姿势!

      如何对LED电路进行亮度调节?   大范围高亮度LED电路调光方法   高亮度LED是传统白炽灯的一种理想替代方案,因为前者的寿命和效率都比后者高得多,而且不同于紧凑型荧光灯泡,这些LED能够在低温下工作。然而,和冷阴极荧光灯(CCFL)灯泡一样,高亮度LED也未能摆脱众多家庭和应用中常见的三端双向可控硅(TRIAC)调光器。本文将介绍一种具成本优势的高亮度LED(HBLED)调光方法。   设计挑战   基本TRIAC调光器开关广泛运用于家装店和大多数家庭,要了解有关采用这种调光器开关的设计挑战,我们必须对TRIAC电路的基本工作原理以及高亮度LED电路的基本设计原理进行深入的研究。   高亮度LED一般由恒流电源驱动,因为随着LED逐渐变热,其电压降将减小;而且,若LED串由恒压电源供电的话,电源往往会持续提供过多的电流,使输出电压增大,直到电源达到电流限值或LED失效。   基本的LED调光方法   高亮度LED有两种基本调光方法。第一种是PWM调光方法,即在大于200Hz的某些频率下以0%到100%的不同的导通时间百分比(占空比)导通和关断LED。在导通期间LED满电流工作,而在关断期间LED上没有电流流过。这就保证了色彩的一致性。   另一种方法是控制流经LED串的电流量。这可能导致LED串的电压下降,并造成轻微的色差。不过,如果观察调光器打开情况下工作的白炽灯,也会看到明显的色彩变化。   TRIAC调光器的工作原理:   大多数调光器内都有一个简单的TRIAC电路,其核心如图1所示。我们讨论的重点是TRIAC的两个属性。即一旦栅极被触发就允许电流流过,以及若有足够电流流过,TRIAC就保持导通。要设计正确的调光电路,必须了解这两个电流,触发电流和保持电流。以调光器开关中常采用的3A800VTRIAC器件FKPF3N80为例,该器件的触发电流为20mA,保持电流为30mA。当栅极电流接近20mA时,该TRIAC导通,当流经电流至少为30mA时,TRIAC保持导通状态。   当用户旋开调光器旋钮时,他其实是在改变电阻分压器。分压器在AC周期内设置不同的触发电流点,从而设定TRIAC的触发点。通过选择TRIAC的设置点,用户实际上选择了负载供电所需的AC电压的占空比,而这个占空比是LED驱动器调节LED亮度所需的信息。   为了对LED进行调光,需要把60Hz占空比转换为可用于上述任一种调光方法的数值。一旦触发导通,必须确保TRIAC有足够的电流。第一部分很容易做到,可利用图2所示的电路来实现。图中,TRIAC调光器和双向光耦合器从AC线输入获得占空比信息,对简化电路进行供电。   120Hz信号经一个电阻/电容滤波器处理为代表AC电压占空比的电压,并经由TRIAC调光器提供给电源。可通过多种方法利用这个电压来控制LED电流。在图示电路中,利用两个电阻把双极结型晶体管(bipolarjuncTIontransistor,BJT)偏置到所需的最大负载电流,并假设光耦合器完全导通(占空比=100%),滤波器电容被充电到最大电势能量。鉴于VCC一般都很低,小于~24V,所以电容的尺寸很小,即使其数值往往相当大,足以作为120Hz滤波器。   在上述实现调光器和LED电流调节器的方法中,最好是有一个恒压电路。这样一来,就可以利用简单的BJT来调节电流。设计人员需要把BJT完全偏置到LED串允许的最大电流,并在该电流下把输出电压设置到冷LED温度所需的值,从而让BJT能够以100%的占空比控制电流。注意VCE低至~0.2V,电流最大值一般在350mA到1.35A间。   因此,对于1.35A负载电流的设计,功耗为VCE(SAT)*Ic~0.27W。随着占空比下降,BJT开始限制电流,其VCE将上升,故在50%占空比饱和的情况下,LED电流将为最大设计点的一半。因此功耗为VCE*Ic,并很容易设计为足够低的范围,以便于管理。   这种方案的另一个关键部分是作为恒压电源工作的AC-DC电源。这通常会消耗大量电流,使调光器开关中的TRIAC一旦触发即闩锁(latch)。   由于我们有代表AC输入(RC滤波器输出的)占空比的电压,故我们能够利用这一信息来控制由其它电路驱动的LED的亮度。要在电路中采用逐脉冲(pulse-by-pulse)电流限制或PWM电流限制技术,基本AC-DC电路必须是恒流电路,如图3所示。我们因此只需要把电路中的代表占空比的电压加载到比较器上,便可以额外增加一个占空比电压。例如,在图3所示的电路中,我们可以让IPEAK设置阻抗R8与一个在线性区域内偏置并利用上面所示的光耦合器电路进行控制的小型MOSFET并联。   许多高亮度LED驱动器电路都带有一个可作为LED调光之用的比较器。其中有些电流输出很小,并可读取引脚上的电压,用以控制初级端开关或低频占空比。在任何一种情况之下,关键都在于把AC占空比转换为可用值。光耦合电路可以很好地做到这一点,并提供隔离,故可以在初级端或次级端电路的任何地方使用这些数据。   LED硅胶贴片是什么?   贴片LED硅胶主要应用于大功率LED的封装技术。由于应用的领域、空间所不同,所以就有很多规格形状的LED产品,以满足各种产品的规格要求,现在的贴片式LED封装几乎全部改用贴片LED硅胶来替换。国内外知名品牌有:英国的高阳化学、日本的日立化学(HITACHEM)、道康宁、信越、东芝等等。   一、贴片LED硅胶外观性质   贴片LED硅胶是众多LED硅胶材料的其中一个种类,通常有单组份及双组份两种包装规格,无色透明液体,无毒,常温或高温可固化,固化后具有一定弹性,透气性良好。   二、贴片LED硅胶特性     贴片LED硅胶产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。   因此,在贴片LED硅胶产品的结构中既含有“有机基团”,又含有“无机结构”,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。   与其他高分子材料相比,贴片LED硅胶产品的最突出性能是:   1.耐温特性   贴片LED硅胶产品是以硅-氧(Si-O)键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在贴片LED硅胶中为121千卡/克分子,所以贴片LED硅胶产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。贴片LED硅胶不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。   2.耐候性   贴片LED硅胶产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。贴片LED硅胶具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。贴片LED硅胶中自然环境下的使用寿命可达几十年。   3.电气绝缘性能   贴片LED硅胶产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被广泛应用于电子、电气工业上。贴片LED硅胶除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。   4.生理惰性   聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动物体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。   5.低表面张力和低表面能   贴片LED硅胶的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。      三、贴片LED硅胶的应用   贴片式LED的规格有很多种类,可谓是五花八门,其产品外形的不同所要求有机硅胶材料的性能也有所不同,有的着重于胶体的硬度,有的着重于胶体的粘着力,有的着重   要求胶体的表面粘度等等。   贴片LED硅胶的主要作用是在贴片LED生产时,焊好金线后将硅胶封在芯片表面,以达到保护芯片的目的。贴片LED的规格常见的有3528、5050、1210等均属正面发光型,也是贴片LED硅胶用量最多的产品型号,3528贴片LED由于其灯体的重量比较小,因此要求硅胶固化后表面不能有粘性,否则在分光及生产灯条时会粘吸嘴,影响生产。5050贴片LED由于其封胶的面积较大,因此要求硅胶的与金属材料及PPA的粘接能力要好。白光贴片LED是将荧光粉混在硅胶中,然后一起封装在蓝光芯片表面,这就要求硅胶具有一定的粘度防止荧光粉过快沉淀,但用在自动点胶机上要求硅胶的粘度不能过高,否则又会影响点胶时硅胶的量不好控制。   四、贴片LED硅胶的市场   贴片LED硅胶的需求量将会非常巨大,世界各国的化学研究机构都在努力研发、扩产。目前,国内生产的硅胶产品己经成熟。

    时间:2020-08-11 关键词: LED 电容 滤波器 电阻

  • LED热量的产生如何防止和降低,LED的IC选择几点小窍门

    LED热量的产生如何防止和降低,LED的IC选择几点小窍门

      LED热量防止与降低:   与传统光源一样,半导体发光二极管(LED)在工作期间也会产生热量,其多少取决于整体的发光效率。在外加电能量作用下,电子和空穴的辐射复合发生电致发光,在P-N结附近辐射出来的光还需经过芯片(chip)本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界(空气)。综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光取出效率等,最终大概只有30-40%的输入电能转化为光能,其鹞60-70%的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。   而芯片温度的升高,则会增强非辐射复合,进一步消弱发光效率。因为,人们主观上认为大功率 LED 没有热量,事实上确有。大量的热,以至于在使用过程中发生问题。加上很多初次使用大功率LED 的人,对热问题又不懂如何有效地解决,使得产品可靠性成为主要问题。那么, LED 究竟有没有热量产生呢?能产生多少热量呢?LED 产生的热量究竟有多大?   LED 在正向电压下,电子从电源获得能量,在电场的驱动下,克服PN 结的电场,由N 区跃迁到P 区,这些电子与P 区的空穴发生复合。由于漂移到P 区的自由电子具有高于P 区价电子的能量,复合时电子回到低能量态,多鹞的能量以光子的形式放出。发出光子的波长与能量差 Eg 相关。可见,发光区主要在PN 结附近,发光是由于电子与空穴复合释放能量的结果。一脞半导体二极体,电子在进入半导体区到离开半导体区的全部路程中,都会遇到电阻。简单地从原理上看,半导体二极体的物理结构简单地从原理上看,半导体二极体的物理结构源负极发出的电子和回到正极的电子数是相等的。普通的二极体,在发生电子-空穴对的复合是,由于能级差Eg的因素,释放的光子光谱不在可见光范围内。   电子在二极体内部的路途中,都会因电阻的存在而消耗功率。所消耗的功率符合电子学的基本定律:   P =I2 R =I2(RN ++RP )+IVTH   式中:RN 是N 区体电阻,RP 是P 区体电阻。   消耗的功率产生的热量为:   Q = Pt   式中:t 为二极体通电的时间。   本质上,LED 依然是一个半导体二极体。因此,LED 在正向工作时,它的工作过程符合上面的描述。它所它所消耗的电功率为:   P LED = U LED &TImes; I LED   式中:U LED 是LED 光源两端的正向电压   I LED 是流过LED 的电流。   这些消耗的电功率转化为热量放出:   Q=P LED &TImes; t   式中:t 为通电时间   实际上,电子在P 区与空穴复合时释放的能量,并不是由外电源直接提供的,而是由于该电子在N 区时,在没有外电场时,它的能级就比P 区的价电子能级高出Eg。当它到达P 区后,与空穴复合而成为P 区的价电子时,它就会释放出这?N多的能量。Eg 的大小是由材料本身决定的,与外电场无关。外电源对电子的作用只是推动它做定向移动,并克服PN 结的作用。   LED 的产热量与光效无关。不存在百分之几的电功率产生光,其鹞百分之几的电功率产生热的关系。透过对大功率LED热的产生、热阻、结温概念的理解和理论公式的推导及热阻测量,我们可以研究大功率LED的实际封装设计、评估和产品应用。需要说明的是热量管理是在LED产品的发光效率不高的现阶段的关键问题,从根本上提高发光效率以减少热能的产生才是釜底抽薪之举,这需要芯片制造、LED封装及应用产品开发各环节技术的进步。   LED的IC驱动要怎样选择?   随着技术的发展, LED的功率在不断提高,然而成本却在不断降低,采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点,很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片,这些生产LED驱动IC的厂商包括Melexis、lnfinton(英飞凌   随着技术的发展, LED的功率在不断提高,然而成本却在不断降低,采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点,很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片,这些生产LED驱动IC的厂商包括Melexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME),华润矽威等等。   与传统的照明灯相比,超高亮LED具有寿命长、可靠耐用、维护费用极为低的特点。目前的LED高效率现在已经可以达到201m/w以上。由于LED响应速度快(ns级),在汽车上安装高位LED刹车灯,可以减少汽车追尾事故的发生。尽管超高亮LED具有许多优点,但目前仍存在LED功率一般在5W以下,还没有出现, 更大功率的LED还很难成为照明的首选产品。同时还要考虑高功率LED需要考虑散热问题,结温过高会直接影响LED的寿命,并且会增大LED的光衰,情况严重的会将LED烧坏。除了以上的问题,虽然LED目前已被大多数人看好,但其高昂的价格难以被消费者接受。并且光有一颗好体质的超高亮LED并不能解决所有问题,选择适当的驱动芯片也有利于超高亮LED的普及与推广。   LED业界有人发现,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此,超高亮LED通常采用恒流源驱动。恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化。因此可产生恒定的LED亮度,无论正向电流如何变化。产生恒流电源很容易。只需要调整通过电流检测电阻器的电压,而不用调整电源的输出电压。以当前主要大功率IED驱动控制芯片性能比较,在应用大功率IED驱动控制芯片时,可以依据不同的应用场合进行选择:   1、当需要较高功率时可选择功率器件没有整合在芯片内的控制器,这样就可以按照实际的功率需求单独选择功率器件。   2、当需要较高的变换效率时,如便携式设备等,可选择开关电源类的驱动电路。   3、当应用在可靠性高的设备中,可选择具有温度保护、故障报警等控制功能全面的芯片。

    时间:2020-08-11 关键词: LED 二极管 电阻

  • 最经典的白光LED电路赏析与分析,PN结温怎样避免过高

    最经典的白光LED电路赏析与分析,PN结温怎样避免过高

      经典增强型白光LED电路赏析:   1、提升电源调节器驱动白光LED的电路   白光LED的应用使闪光灯进入更新型的应用领域,它所显出的可靠性、耐久性以及白光LED的功耗控制能力使这些器件极具吸引力。在采用白炽灯时,对器件的电源管理只是简单的开关切换。然而白光LED不能直接采用闪光灯中的电池进行工作,因为它要求的电压是介于2.8V和4V之间的,而相比之下电池电压只有 1.8V~3V。电源管理的复杂性有所增加,因为白光LED的光输出与电流相关,而白光LED的特征与电压呈现出极端非线性的关系。解决此问题的方法之一是提高电源的电流限制能力。   采用提升电源调节器驱动白光LED的电路如图1所示。提升电源调节器TPS6200&TImes;可以产生白光LED所需要的高电压。内部升压功率级可连接VIN与PGND端,从而为输出引脚L提供电流。此电路通过打开输出端开关进行工作,从而可以连接电感器L1上的电池电压。一旦电感器L1储存了足够的能量,输出端开关立即关闭。电感器电流可驱动开关节点切换到负极,并驱动输入端的能量转移到输出电容器C1中。   由于输出端与输入端的开关是MOSFET管,因此压降低于二极管方案,从而可以实现高的效率。调节器TPS6200&TImes;通过检测电阻器能监控流经白光LED 的电流,同时将检测电压与内部的0.45V参考电压进行对比,以实现调节功能。因此,电流与照度是检测电阻器电压的函数。虽然TPS6200&TImes;的内部参考电压比其他大多数变换器的电压要低,但也会造成功率损耗。在采用2.8~4V的白光LED电压时,其效率将降低10%~14%。应通过降低电阻器的阻值并采用放大器实现低电压,以降低这种损耗。   图1 提升电源调节器驱动白光LED的方案   图2示出了在350mA电流调整点时的负载电流调节与升压电压的效率曲线。在正常的电池电压范围内,工作效率可达到80%以上,但是随着电池电压降低到寿命终点值,效率会降低。另外,图2还说明了有无检测电阻的影响。在输入电压较高时,效率接近95%,而在输入电压较低时,效率将降到80%。曲线的趋势源自两个相关的效应:一是在高输入电压下,输入电流和开关电流较低,因此传导和开关损耗较低;二是与自耦变压器极其类似,升压功率级不处理总输入功率。功率级处理的功率量与升压电压相关,或者与输入电压和白光LED电压之间的压差相关。   在此设计中,白光LED的电压大约为8.7V,因此,在8.2V的高压线路上,功率级只处理功率的6%[(8.7-8.2)/8.7]。在电流高得多的低压线路上,功率级要处理8.2V时的4倍功率,即24%的功率。   图2 电路的效率曲线   2、白光LED的控制电路   白光LED为电流驱动器件,光输出强度由流过LED的电流决定。图3所示的是由电压源和限流电阻构成的一种简单偏置电路,流过白光LED的电流由下式确定:   IDIODE=(VCC-VF)/(RLIM+RDS(ON)) (1)   图3 LED偏置电路   这种方式的成本较低,但要求不同二极管的正向电压VF要一致。图4、图5表示25℃时白光LED的正向电压(典型值)与导通电流的关系曲线。从电流指标可以看出,对于GaAsP白光LED,VF可以上升到2.7V(+40%);对于InGaN白光LED,VF可以上升到4.2V(+20%)。如果系统中需要多只白光LED,如移动电话背板显示器采用8只白光LED,则按照图6的设计方案将需要多个限流电阻,占用较大的线路板面积。   PN结温过高要怎样调节和控制?   1、什么是LED的结温?   LED的基本结构是一个半导体的P—N结。实验指出,当电流流过LED元件时,P—N结的温度将上升,严格意义上说,就把P—N结区的温度定义为LED结温。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸,因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。   2、产生LED结温的原因有哪些?   在LED工作时,可存在以下五种情况促使结温不同程度的上升:   a、元件不良的电极结构,视窗层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值,这些电阻相互垒加,构成LED元件的串联电阻。当电流流过P—N结时,同时也会流过这些电阻,从而产生焦耳热,引致芯片温度或结温的升高。   b、由于P—N结不可能极端完美,元件的注人效率不会达到100%,也即是说,在LED工作时除P区向N区注入电荷(空穴)外,N区也会向P区注人电荷(电子),一般情况下,后一类的电荷注人不会产生光电效应,而以发热的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入电荷,也不会全部变成光,有一部分与结区的杂质或缺陷相结合,最终也会变成热。   c、实践证明,出光效率的限制是导致LED结温升高的主要原因。目前,先进的材料生长与元件制造工艺已能使LED极大多数输入电能转换成光辐射能,然而由于LED芯片材料与周围介质相比,具有大得多的折射係数,致使芯片内部产生的极大部分光子(》90%)无法顺利地溢出介面,而在芯片与介质介面产生全反射,返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收,并以晶格振动的形式变成热,促使结温升高。   d、显然,LED元件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。散热能力强时,结温下降,反之,散热能力差时结温将上升。由于环氧胶是低热导材料,因此P—N结处产生的热量很难通过透明环氧向上散发到环境中去,大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层,PCB与热沉向下发散。显然,相关材料的导热能力将直接影响元件的热散失效率。一个普通型的LED,从P—N结区到环境温度的总热阻在300到600℃/w之间,对于一个具有良好结构的功率型LED元件,其总热阻约为15到30℃/w。巨大的热阻差异表明普通型LED元件只能在很小的输入功率条件下,才能正常地工作,而功率型元件的耗散功率可大到瓦级甚至更高。   3、降低LED结温的途径有哪些?   a、减少LED本身的热阻;   b、良好的二次散热机构;   c、减少LED与二次散热机构安装介面之间的热阻;   d、控制额定输入功率;   e、降低环境温度   LED的输入功率是元件热效应的唯一来源,能量的一部分变成了辐射光能,其餘部分最终均变成了热,从而抬升了元件的温度。显然,减小LED温升效应的主要方法,一是设法提高元件的电光转换效率(又称外量子效率),使尽可能多的输入功率转变成光能,另一个重要的途径是设法提高元件的热散失能力,使结温产生的热,通过各种途径散发到周围环境中去。

    时间:2020-08-11 关键词: LED 二极管 电阻

  • LED电路应用特别容易犯错的几个误区,LED防爆灯是什么?原理结构分析

    LED电路应用特别容易犯错的几个误区,LED防爆灯是什么?原理结构分析

      LED电路特别容易操作事物的几个地方:   光是人类文明的象徵,而LED则是21世纪的新光源,LED非常符合现代理念:绿色、健康、环保、节能、寿命长。儘管LED相比白炽灯有着更强的适应性和使用寿命,但是在应用和使用时应当注意下面的要求,确保LED能稳定、长久的正常工作。   一、电压电流   1.不推荐并联使用LED,因为即使是同一型号,同一批次的LED工作电压都有一定差别,除非做好均流电路。   2.在安装超高亮白光LED时,要有防静电设施,因为受静电损伤的超高亮白光LED即使当时肉眼看不出来,也会降低使用寿命。   3.如果LED的工作电压变化0.1V,那麼工作电流可能变化20mA左右。通常情况下使用串联限流电阻,也可以用简单的恒压电路,目的是做到自动限压限流,防止损伤LED。   4.普通LED的峰值电流为50~100mA,反向电压在6V左右,在LED应用时要注意设计电路时峰值电压和电流不要超过这个极限。(特殊的及高功率的除外)当电路的峰值电压过高时极有可能损坏LED。   二、焊接条件   1.烙铁焊接:   手工焊接用烙铁焊接时,要求使用少于25W(最高不超过30W)的烙铁,而且烙铁的温度必须保持不高于300℃,一般建议在260℃以。焊接时间不要超过3秒。   2.浸焊:   浸焊要求尖端温度260℃,浸焊时间不超过5秒,浸焊位置至少离胶体2毫米。   备註:。焊接后,等LED产品的温度下降到室温时再小心处理。不要使用硬物和尖锐物体刮、檫、碰、挤、压LED。   三、安装方法   1.注意外线的排列,防止装错极性。   2.不要与发热元件靠得太近。   3.不要在引脚发生弯曲变形的情况下安装LED。   4.安装LED时,推荐用导套定位。   5.在焊接温度回到正常以前,不要让LED受到震动或外力。   四、元件清洗   在焊接后应当进行以下程式进行清洗。   1.清洗溶剂可以选用氟利昂TF或者酒精,或其他相似溶剂。   2.清洗温度控制在30秒最高50℃或者3分鐘最高30℃,温度不过高。   3.当选用超声波清洗时,最大功率不要超过300W。   备註:用化学药品清洗胶体时要注意,因为像三氯乙烯、丙酮等会对胶体表面有损伤。可以使用乙醇擦拭、浸渍,但是也不要超过3分鐘。   五、温度特性   根据LED的温度特性,温度上升5℃,光通量下降3%,无论冬季度还是夏季度使用时要注意LED工作温度和储存温度。   1.LED LAMPS 最低工作温度为-25℃最高为85℃ ,最低储存温度为-40℃最高为100℃。   2.LED显示幕 最低工作温度为-20℃最高为70℃,最低储存温度为-20℃最高为85℃ 。   3.室外LED 灯(OUT-DOOR LED LAMPS)最低工作温度为-20℃最高为60℃,最低储存温度为-20℃最高为70℃。   六、其他注意事项   在高温状态下裸露的SMD LED,不要挤压它的环氧树脂部分,或者用其他尖硬物体刮擦,因为Epoxy 是非常脆弱的,极易损坏。   LED防爆灯有什么实际用处?   很多人在购买LED防爆灯的时候不太了解到底这个产品是怎么样的一个情况,对此我收集了部分的资料供大家参考,希望对大家有用。   首先对LED防爆灯做一个简单的介绍,LED防爆灯是防爆灯的一种,其原理同防爆灯相同,只不过光源是LED光源,是指为了防止点燃周围爆炸性混合物如爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境、瓦斯气体等而采取的各种特定措施的灯具。   LED防爆灯具的其中一个非常重要的防爆原理就是限制与爆炸性气体、爆炸性粉尘接触的外壳表面、零部件表面或电子元器件表面的温度以及限制电气接触表面温度低于其最小点燃温度或引燃温度。   由于LED属于固态冷光源,具有电光转换效率高、发热量小、耗电量小、工作电压属安全低电压、使用寿命长等优点,因此大功率白光LED是防爆灯具,特别是可携式防爆灯具的一种非常理想的电光源。   《图1-1为:集成LED防爆灯》   LED防爆灯,属于一种特种行业中用电气设备,主要解决照明问题,它包括灯壳、设置在灯壳前端的灯罩、设置于灯壳内部的发光体及电池、设置于灯壳表面的开关,其特征在于:发光体为大功率LED模组,在发光体与电池之间设有宽电压输入驱动电路;宽电压输入驱动电路包括恒流芯片,恒流芯片与电池组成电源模组,LED模组连接在恒流芯片上,电源模组与 LED模组胶封在一起;灯罩与灯壳之间为超音波焊接。它利用LED低发热量的特点,实现本质安全级防爆,而且LED光源寿命长;电池在充满电和放电末期LED 都保持恒定亮度;在灯壳上设置散热装置,可以实现LED模组的有效散热,保证了使用稳定性,适用于煤矿、石油、铁路、防汛等多种行业照明。适用于1区、2区危险场所,IIA、IIB、IIC类爆炸性气体环境。   《图1-1为:多晶LED防爆灯》   LED防爆平台灯主要适用于石化装置、石油平台、加油站、油泵房、中转站等易燃易爆场所作固定照明,它的防爆标志:Exd II BT6 Gb,防护等级:IP66。   LED防爆灯性能特点:   ■ 灯具配光独特,照射范围内容照度均匀,照射角度达220度,充分对光线进行了有效利用;光线柔和,无眩光   不会引起作业人员的眼睛疲劳,提高工作效率。   ■ 芯片一般采用台湾的普瑞、晶元,美国科瑞等品牌,耗电量仅为金卤灯的40%。   ■ 电源关键元件全部选择用世界顶级品牌,高效、稳定。   ■ 采用独特散热结构,运用热传递导热方式加速导热,有效保证LED高效散热,从而使LED寿命能够达到10万小时。   ■ 隔爆型最高防爆等级,能在各种行业易燃易爆场所使用。   ■ 可并联接线,省去了接线盒及安装成本。   ■ 外壳采用高科技表面喷涂技术,耐磨抗腐,防水防尘,适用于各种恶劣环境

    时间:2020-08-11 关键词: LED 二极管 电阻

  • 为什么贴片二极管发光效率也很高?最小的LED电路分析与考量

    为什么贴片二极管发光效率也很高?最小的LED电路分析与考量

      “小身板”也有“大能量”,贴片LED为什么也有如此之大的功率:   贴片LED发光二极管原理是什么,使用中应该注意哪些问题?   拓展光电竭诚为您解答;   贴片LED发光二极管的原理就是电流超过某一限度   使用中应该注意   一、静电防护   1、 接触贴片LED发光二极管产品的工作台应铺上防护电胶布,并且将其可靠接地;   2、 人员在接触贴片LED发光二极管时须戴好静电手环(最好为有线静电环)、防护手套,条件允许时最好穿上防静电衣服、静电鞋以及静电帽;   3、 应用加工过程中接触到LED的机器设备都必须可靠接地,如:烙铁、剪脚机、弯脚机以及焊接设备等。有条件还可以安装等离子风扇消除静电;   4、 在使用中或在设计电子电路时,必须考虑过大的电流对LED的危害。   二、引脚成型   1、 贴片LED发光二极管引脚成型必须在焊接前完成,弯角处必须离胶体3mm以上才能折弯支架。管脚在同一处的折叠次数不能超过2次,管脚弯成90度,再回到原位置为1次;   2、 引脚成型必须用夹具或由专业人员来完成,注意避免环氧体首例过大引起内部金丝断裂 ; 3、 引脚成型需保证引脚间距与线路板一致;   4、 当贴片LED发光二极管在焊接的过程中或已焊接好后,请不要再去折弯灯脚,以免损伤到灯。   三、贴片LED发光二极管安装方法   1、 务必不要在引脚变形的情况下安装LED   2、 在印刷式电路板上安装LED时,线路板上孔的中心距与LED灯脚中心间距应相同,若孔的间距较大时会使灯脚有残余应力,焊接时有可能使树脂部分产生变形;   3、 在贴片LED发光二极管插于PCB板时,PCB板上的孔应与灯脚的尺寸相配合,避免过大或过小;   4、 安装LED时建议用导套定位;   5、 双插脚每只焊脚焊盘面积不小于4.6平方毫米;   6、 食人鱼每只焊脚焊盘面积不小于9.2平方毫米;   7、 SMD普通单晶支架每只焊脚焊盘面积不小于 3.9平方毫米;   8、 SMD三合一支架每只焊脚焊盘面积不小于1.65平方毫米;   9、 其他类型的灯要根据实际灯的结构要制定焊盘尺寸大小。   四、焊接   1、电烙铁焊接:电烙铁(最高30W)尖端温度不超过300度,焊接时间不超过3秒,焊接点应离胶体超过3mm并建议在卡点下焊接;   2、浸焊:焊接温度260度,浸焊时间不超过3秒,浸焊位置至少离胶体3mm,LED的预热温度为100-110度,最长不超过60秒;   3、由于LED的晶片直接附着在阴极支架上,故请焊接时对LED的压力和对晶片的热冲击减少到最小,以防对晶片造成伤害;   4、在焊接过程中及焊接后不要对LED的胶体部位施加任何外力和 振动,以防止金线断开,为免受机械冲击或振动焊接贴片LED发光二极管后应采取措施保护胶体,直到LED复原到室温状态;   5、为避免高温切脚而导致贴片LED发光二极管损坏,请在常温下进行切脚;   最小LED电路的设计应该如何进行?   简单巧妙的LED驱动电路   电路直接采用220V的交流市电作为电源。虽然工作电流不大,但是工作电压较高,而且是未经隔离的,所以如果有朋友对此电路感兴趣想要自制的话一定要注意安全。   这种LED驱动电路大部分用于照明灯具中。一般都是灯具的第一档,LED档位。或者是户外广告牌,亦或者是简易的LED灯泡中。   电路结构清晰明了。首先是一个桥式整流把220V的交流整流成一个频率100Hz的脉动直流。后面的C1滤波电容器将脉动直流滤波成300V左右的比较稳定的直流。图中的1300是一种高耐压的NPN三极管。耐压值至少在400V以上。R1电阻则为三极管的驱动电阻。负责为三极管提供一个基极电流,保证三极管的导通。R2电阻器则是LED电路中的限流电阻,限制了最大工作电流,同时会有一定分压作用,保证电路的正常运行。   D1则是一个2V的稳压管,说实话,这种2V的稳压管真的不多见。大部分常用的稳压管集中在5.6V-12V上。如果找不到合适的2V稳压管,可以尝试用二极管串联得到近似值的模拟稳压管。比如单只二极管导通压降在0.5V,则四只普通二极管就是2V的压降了。C2电容器在电路中起到一个去频闪的作用。防止不稳定的电压造成的LED驱动电流的变化导致的LED忽明忽暗或者频闪情况的发生。   图中R2电阻应采用不小于2W的电阻器。1300的NPN三极管具体型号应该是MJE13003。其参数为耐压400V,最大电流1.5A,最大功率40W。此三极管常见于节能灯电路中。高耐压电容器也能在节能灯电路中发现。后级LED采用白光小草帽LED,图中给出的数量是88个,数量还是比较可观的。亮度上应该可以让人满意。   再次申明,自制一定要注意安全。   那么为何说巧妙呢?巧妙之处在于D1与R2加上后面的LED负载联合组成了一个恒流源。可以看到,如果后级LED负载较轻,则三极管会在80K电阻的驱动下,全功率向后级负载供电,输出最高电压。如果后级的LED因为发热造成工作电流过大,则会导致R2的输出端电压变低,电流越大,也就是后级负载越重,则此电压会变得越低。当此处电压与三极管基极处的电压差高于2V时,D1稳压管会导通。那么当稳压管导通后会分流掉三极管的驱动电流,此时,三极管的导通能力会下降,输出电流的能力也会降低,到达LED的电流也会降低。实现了一个自动调整工作电流、保持工作电流的功能。   电路设计中,我们希望大家可以遵循一个用最少元器件实现相同或者更多功能的原则。不仅仅是节约成本,关键的是能最大效率的应用元器件,降低整个电路的故障点,保证电路的稳定性。   写在最后,如果文中有些地方解释的不对或者您有更详细周全的解释可以直接在评论中写出。

    时间:2020-08-11 关键词: LED 二极管 电阻

  • LED温度保护电路和最基本的照明LED设计方案解析

    LED温度保护电路和最基本的照明LED设计方案解析

      最基础的LED照明电路原理及其分析:   采用AC-DC 电源的LED 照明应用中,电源转换的构建模块包括二极管、开关(FET)、电感及电容及电阻等分立元件用于执行各自功能,而脉宽调制(PWM)稳压器用于控制电源转换。   电路中通常加入了变压器的隔离型AC-DC 电源转换包含反激、正激及半桥等拓扑结构,参见图3,其中反激拓扑结构是功率小于30 W 的中低功率应用的标准选择,而半桥结构则最适合于提供更高能效/功率密度。就隔离结构中的变压器而言,其尺寸的大小与开关频率有关,且多数隔离型 LED 驱动器基本上采用“电子”变压器。   采用 DC-DC 电源的LED 照明应用中,可以采用的LED 驱动方式有电阻型、线性稳压器及开关稳压器等,基本的应用示意图参见图 4。电阻型驱动方式中,调整与LED 串联的电流检测电阻即可控制LED 的正向电流,这种驱动方式易于设计、成本低,且没有电磁兼容(EMC)问题,劣势是依赖于电压、需要筛选(binning) LED,且能效较低。   线性稳压器同样易于设计且没有EMC 问题,还支持电流稳流及过流保护(fold back),且提供外部电流设定点,不足在于功率耗散问题,及输入电压要始终高于正向电压,且能效不高。开关稳压器通过PWM 控制模块不断控制开关(FET)的开和关,进而控制电流的流动。   开关稳压器具有更高的能效,与电压无关,且能控制亮度,不足则是成本相对较高,复杂度也更高,且存在电磁干扰(EMI)问题。LED DC-DC 开关稳压器常见的拓扑结构包括降压(Buck)、升压(Boost)、降压-升压(Buck-Boost)或单端初级电感转换器(SEPIC)等不同类型。   其中,所有工作条件下最低输入电压都大于LED 串最大电压时采用降压结构,如采用24 Vdc 驱动6 颗串联的LED;与之相反,所有工作条件下最大输入电压都小于最低输出电压时采用升压结构,如采用12 Vdc 驱动 6 颗串联的LED;而输入电压与输出电压范围有交迭时可以采用降压-升压或SEPIC 结构,如采用12 Vdc 或12 Vac 驱动 4 颗串联的LED,但这种结构的成本及能效最不理想。   采用交流电源直接驱动LED 的方式近年来也获得了一定的发展, 其应用示意图参见图5。这种结构中LED 串以相反方向排列,工作在半周期,且LED 在线路电压大于正向电压时才导通。这种结构具有其优势,如避免AC-DC 转换所带来的功率损耗等。但是,这种结构中LED 在低频开关,故人眼可能会察觉到闪烁现象。此外,在这种设计中还需要加入LED 保护措施,使其免受线路浪涌或瞬态的影响。   LED保护电路设计原理及其思路:    引言   随着LED外延材料、芯片工艺及封装技术的进步,LED的发光效率不断提高,这使得LED光源代替传统光源成为可能。理论上说,LED具有寿命长、效率高等优点,但在一些实际应用中却给人留下了光衰大、寿命短的印象,这大大影响了半导体照明的普及和推广。究其原因,主要是LED的驱动电源问题。   LED寿命长、效率高是有前提的,即适宜的工作条件。其中影响寿命和发光效率的主要因素是LED的工作结温。从主流LED厂家提供的测试数据表明,LED的发光效率与结温几乎成反比,寿命随着结温升高近乎以指数规律降低。因此,将结温控制在一定范围是确保LED寿命和发光效率的关键。而将结温控制在一定范围的手段除散热措施外,将结温纳入驱动电源的控制参数是十分必要的。    LED结温的检测   LED的结温是指PN结的温度,实际测量LED的结温比较困难,但是可以根据LED的温度特性间接测量。   LED的伏安特性和普通的二极管相似。用于白光照明的蓝光LED典型的伏安特性如图1所示。   图1 LED的伏安特性   LED的伏安特性和其它二极管一样具有负温度系数的特点,即在结温升高时I/V曲线出现左移现象,如下图所示。   图2 伏安特性的温度特性   一般LED的结温每升高1°C ,I/V曲线会向左平移1.5~4mV,假如所加的电压为恒定,那么显然电流会增加,电流增加只会使它的结温升得更高,甚至导致恶性循环。所以,目前LED驱动电源一般设计为恒流供电。   根据I/V曲线随结温升高左移的规律,在恒流供电的情况下,测量LED的正向电压就可以推算LED结温。   在实际应用中,往往不需要确定LED结温的特别精确的数值,此时可以用试验的方法确定整体灯具LED光源结温的估算数值。以一个12W筒灯为例,光源部分由4并6串中功率LED组成,其电路连接形式如下:   图3 LED光源电路连接图   确定正向电压与结温的关系的试验步骤为:1)将光源置入恒温箱中;2)设置恒温箱的温度;3)待恒温箱内温度充分平衡稳定后,在光源两端接入恒流源;4)迅速测量光源的正向电压并记录;5)重复上述步骤1)~(4),恒温箱温度由低到高,测得多点数据。   按上述步骤,对12W筒灯光源进行三次测量,数据如下:   表1 LED正向压降与结温的测量数据   由表1可以看出,测量数据的一致性和规律性很明显。   因测试时间较短,可以将测量时恒温箱设置温度近似等于LED光源的结温。在600mA恒流的情况下,通过数学方法不难得出光源模块正向电压与结温的关系。利用ExcEL工具,以温度为X轴,平均值为Y轴,生成(X,Y)散点图,选择线性回归分析类型则可生成如下趋势图和公式。   图4 Excel生成的趋势图   由此可见,一个由4并6串中功率LED组成的光源,在600mA恒流驱动时其正向电压与结温的关系为:   Vf = -0.0207Tj+ 20.332 (1)   Tj= 982.22-48.31Vf (2)   式中Vf为LED光源的正向压降,Tj为结温。需要注意的是,不同厂家不同规格的LED产品虽然都符合上述趋势,但具体数据却有一定的差异,因此更换厂家后规格型号需重新试验。   LM3404介绍   随着LED照明应用的发展,国内外厂家推出了很多用于驱动LED的器件。其中美国国家半导体公司推出的LM3404及系列产品就是一款非常适用于中小功率LED光源的恒流驱动芯片。   LM3404内置MOS开关管,最大输出电流1A,效率高达95%.这款芯片采用8引脚SOIC封装,其中的一条引脚可以利用脉宽调制(PWM)输入信号控制LED的光亮度。   此外,这款芯片可以利用低至0.2V的反馈电压提供电流检测功能。输入电压6~42V,其内部电路结构如图5所示。   图5 LM3404内部电路结构图   引脚定义:   SW:内部MOS管输出端,一般需外接一个电感和一个肖特基二极管;   BOOT:内部MOS管启动引脚,一般用一个10nF电容与SW端相连;   DIM:PWM调光输入端,通过输入不同占空比的PWM信号,可调整输出的平均功率;   GND:接地端;   CS:反馈引脚,用于设置恒流值;   RON:在线控制端,该引脚接地可使芯片停止工作并处于低功耗状态;   VCC:供电引脚,该端由芯片内部提供一个7V电压,应用时接一个滤波电容到地;   VIN:输入端,电压范围6~42V,对于LM3404H范围为6~75V.   LM3404应用十分简单,一个用LM3404的典型应用如图6所示。   图6 LM3404典型应用电路图   图中,Rsns为取样电阻,可根据设计恒流值确定;Ron一般选用100k左右的电阻;可决定开关频率;L1为输出电感,可根据设计纹波及开关频率等参数确定。    基于结温保护的LED电源设计   基于结温保护的LED驱动电路关键在于结温检测和如何保护。根据上述结温与LED正向电压的关系,测量LED光源的正向电压即可确定结温,但一般LED恒流驱动电路的纹波较大,为避免误保护,检测电路必须要对测量值进行滤波。另一方面,当结温超过设定值时的保护措施,如能使光源降低功率工作,整个灯具降级运行,是较为合理的方案。采用带模拟输入的低功耗的单片机,可以对检测数据进行数字滤波,并通过PWM输出控制驱动调节LED光源功率,可简化检测电路和控制电路的设计。   Microchip公司PIC12F675具有可编程的4通道模拟量输入、10位分辨率模数转换的低功耗在线可编程的单片机,其内置看门狗、4MHz振荡器、128字节EEPROM,单字节指令系统,8脚封装。是一款简单实用的、性价比较高的单片机。将LED光源的正向电压经取样后接入PIC12F675的模拟输入端,经AD转换、去除粗大误差、取多个数据的均值作为结温判断依据,输出PWM信号对恒流驱动芯片进行控制,以达到调节输出功率的效果。   此外,根据测量值还可以进行开路判断,从而也简化了开路保护电路。   仍以光源部分由4并6串中功率LED芯片组成的筒灯为例,设计恒流值为600mA,结温保护点为80℃左右,根据式(1)得出其光源电压保护点为18.68V,即光源两端的电压低于18.68V时,LED结温会超过80℃,此时驱动应采取保护措施。由LM3404和PIC12F675组成的基于结温保护的LED电源电路原理图如图7所示。   图7 基于结温保护的LED电源电原理图   原理图中,CX1、L1、L2组成输入EMC滤波电路,经AC/DC转换输出24V直流,如为电池供电的应急照明、太阳能照明、及车载照明等应用时,则该部分省略。R1、LM3404、C4、D1、L3、R7组成典型的恒流驱动电路,对于4并6串的LED中功率芯片组成的光源模块,取样电阻为0.39Ω。R2、R3、R4与LM431组成稳压电路,为PIC12F675提供稳定的5V电源和内部AD转换的电压基准。   LM3404的输出经R5、R6分压后输入PIC12F675的模拟端口AN2,PIC12F675经内部AD转换、计算获取LED光源的正向电压,根据设定值程序产生PWM信号,通过GP4引脚接入LM3404的DIM端对其输出功率进行调整。   PIC12F675初始设置GP4输出高电平,如测得LED正向电压在合理范围内,则维持高电平输出使LM3404正常工作;如LED正向电压逐渐变低并低于设定值18.68V,则在GP4引脚输出PWM信号,其占空比可依次降低,直至LED正向电压低于设定值。当测得LED正向电压很高时可判定输出开路, PIC12F675可输出低电平关闭LM3404的输出。   需要指出的是,输出电压取样包含了用于LM3404恒流控制的电流取样电压约0.23V,在PIC12F675的计算程序中应予以调整。   PIC12F675的程序框图见图8.   图8 单片机程序框图    结语   对于由4并6串中功率LED组成的12W筒灯,在采用上述驱动方案的试验中,人为向散热外壳吹热风或光源与散热外壳接触脱离时,LED光源将迅速变暗,光源基板温度随之下降,有效地保护了光源本身。当使灯具恢复正常状态后,LED光源亮度也很快恢复正常。   实际应用中,结温超出设定值的原因很多,如恶劣的环境、散热器接触问题、或在强制风冷条件下的风机停转等。结温升高将导致LED光源的正向电压下降,特别在光源由多个LED串联的情况下,下降幅度十分明显。   通过检测LED光源正向电压的方法,间接测量结温,并应用单片机调节LED光源的功率,可大大提高整体灯具的可靠性和寿命。此外,基于结温保护的LED电源由于利用单片机进行控制,很容易扩展其它功能。如作为路灯,可通过编程使后半夜降低功率运行,从而进一步节能和延长灯具寿命;加入其它传感器,可实现按需照明;加入远程通讯模块,可以使灯具组成智能控制网络等等。

    时间:2020-08-11 关键词: LED mos管 电阻

  • 为什么LED没有保护会被极容易的破坏?LED数码管驱动的设计方案

    为什么LED没有保护会被极容易的破坏?LED数码管驱动的设计方案

      假如LED管没有了保护措施会怎样?   一个肉眼不可见,但是却分布在我们周围的水蒸气水滴会对LED灯珠造成多大的伤害?可能你会觉得危言耸听,但是事实却告诉我们,许多LED显示屏的事故就是这些微不足道的小水滴所造成的。   一颗小水珠对LED产品有多严重?   大气中的水分会通过扩散渗透到LED灯珠的封装材料内部。当SMDLED器件经过贴片贴装到PCB上以后,要流到回流焊炉内进行回流焊接。在回流区,整个器件要在183度以上30-90s左右,最高温度可能在210-235度(SnPb共晶),无铅焊接的峰值会更高,在245度左右。在回流区的高温作用下,LED器件内部的水分会快速膨胀,器件的不同材料之间的配合会失去调节,各种连接则会产生不良变化,从而导致LED器件剥离分层或者爆裂,于是器件的电气性能受到影响或者破坏。   破坏程度严重者,器件外观变形、出现裂缝等,大多数情况下,肉眼看不出来。但随着时间的流逝,裂缝会越裂越大,到最后形成电路不良。   一颗小水珠对LED产品有多严重?(图解)   1、在空气中长时间曝露以后:水分渗透到器件封装材料内   2、回流焊接开始:Temp   3、随着温度的升高:Temp》》100℃,水分蒸发,压力突增,导致剥离   剥离现象放大示意图   引线剥离示意   为了检测封装厂所制造的LED灯珠具备足够的抗潮湿能力,避免出现上述引线剥离现象,IPC/JEDEC定义了一套标准的『湿度敏感等级』如下,有需要的人也可以到JEDEC官方网站下载J-STD-020D.1。   该文件确定非密封固态表面贴装器件(SMD)水分导致应力敏感分类级别,用于确定初步可靠性鉴定应采用的分类级别。一旦分类级别确定,SMD器件在封装、存放、处理过程中可以采取适当措施,并在装配焊接回流附着与/或修理操作过程中避免热与机械损坏。   《湿度敏感等级》MSL(Moisture SenTIvity levels),由小排到大,数字越小的表示其抗湿度能力越好;数字越大的,表示其可以曝露于环境湿气的时间要越短。   根据MSL标准,显示屏厂与工程商就很容易挑到一款品质合格的灯珠了,并且对LED灯珠在后续加工过程的封装、存放、处理有了明确的规定。由于此项标准对LED灯珠品质要求较高,敢采用的封装企业也非常少,国外的有科锐及日亚,国内则有美卡乐、雷曼、蓝科。   以等级3(level3)来举例说明,如果零件暴露在摄氏温度30°C与60%湿度以内的环境下,那么其存放时间就不可以超过192小时(其中需扣除LED封装厂的24小时的曝露时间,所以LED显示屏厂就只剩下168小时(=192-24)的车间时间了),也就是说对于等级3的LED元器件从真空包装中取出后,就必须在168个小时内打件并过完Reflow(回流焊)。如果不能在规定时间内过完Reflow,就必须要重新真空包装,最好是重新烘烤后再重新包装,因为重新烘烤后的时间就可以归零重算。如果超过规定时间,则一定要重新烘烤后才能使用。   毁掉一块LED显示屏不需要强风暴雨,一颗小水滴足已。   LED数码管驱动该怎样设置?   驱动LED的时候,应该分二种情况比如用共阳接法和共阴接法,共阳的时候LED正端接正电源,负端通过一个限流电阻接P口,这时不用接上拉电阻,只要这个限流电阻取合适就可以了发光管亮的时候电流就是从电源正——LED——限流电阻——P口,P口为低电位发光管灭的时候没有电流流过,P口为高电位或高阻状态共阴接法,LED负端接地,正端直接P口,这时候要接上拉电阻,这个上拉电阻是提供LED发光用的,发光管亮的时候电流是从电源正——上拉电阻——LED ——地。这时上拉电阻也是限流用的。P口为高电位或高阻状态发光管暗的时候电流是从电源正——上拉电阻——P口,这时LED无电流流过,P口为低电位,限流电阻上流过电流全部从P口流入。   要从单片机的输出驱动能力开始讲起。单片机输出驱动分为高电平驱动和低电平驱动两种方式,所谓高电平驱动,就是端口输出高电平时的驱动能力,所谓低电平驱动,就是端口输出低电平时的驱动能力,当单片机输出高电平时,其驱动能力实际上是靠端口的上拉电阻来驱动的,实际测试表明,51单片机的上拉电阻的阻值在 330K左右,也就是说如果靠高电平驱动。   本质上就是靠330K的上拉电阻来提供电流的,当然该电流是非常小的,小的甚至连发光二极管也难以点亮,如果要保证LED正常发光,必须要外接一个1K左右的上拉电阻,如果是一个led还好,要是10个、20个led的话,就要接10个、20个1K的上拉电阻,接电阻的本身是可以的,问题是接了上拉电阻以后,每当端口变为低电平0的时候,那么就有10个、20个上拉电阻被无用的导通,假设每个电阻的电流为5mA计算,20个电阻就是100mA,这将造成电源效率的严重下降。   导致发热,纹波增大,以至于造成单片机工作不稳,因此很少有采用高电平直接驱动led的,高电平驱动led 实际上就是共阴。低电平驱动就不同了,端口为低电平0时,端口内部的开关管导通,可以驱动高达30多毫安的驱动电流,可以直接驱动led等负载,当端口为低电平0时,尽管内部的上拉电阻也是消耗电流的,但是由于内部的上拉电阻很大,有330K,因此消耗电流极小,基本上不会影响电源效率,不会造成无用功的大量消耗,因此51单片机是不能用高电平直接驱动led的,只能用地电平直接驱动led,即只能用共阳数码管,而不能直接用共阴数码管。

    时间:2020-08-11 关键词: LED 电源 电阻

  • 这几个在LED驱动电路中会常犯的错误一定要避免!双层电容LED电路解析

    这几个在LED驱动电路中会常犯的错误一定要避免!双层电容LED电路解析

      在LED电路中容易犯的几个错误:   对于新手来讲LED驱动设计其实并不是一件容易的事儿,针对这方面问题小编特别总结了设计达人的一些在工作中需要注意的问题和亲身的设计心得进行分享。   不要使用双极型功率器件   由于双极型功率器件比便宜,一般是2美分左右一个,所以一些设计师为了降低LED驱动成本而使用双极型功率器件,这样会严重影响电路的可靠性,因为随着LED驱动电路板温度的提升,双极型器件的有效工作范围会迅速缩小,这样会导致器件在温度上升时故障从而影响 LED灯具的可靠性,正确的做法是要选用MOSFET器件,MOSFET器件的使用寿命要远远长于双极型器件。   尽量不要使用电解   LED驱动电路中到底要不要使用电解电容?目前有支持者也有反对者,支持者认为如果可以将电路板温度控制好,依次达成延长电解电容寿命的目的,例如选用105度寿命为8000小时的高温电解电容,根据通行的电解电容寿命估算公式“温度每降低10度,寿命增加一倍”,那么它在95度环境下工作寿命为一万六千个小时,在85度环境下工作寿命为三万两千个小时,在75度环境下工作寿命为六万四千个小时,假如实际工作温度更低,那么寿命会更长!由此看来,只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的!   还有的支持者认为由无电解电容带来的高纹波电流而导致的低频闪烁会对某些人眼造成生理上的不适,幅度大的低频纹波也会导致一些数码像机设备出现差频闪烁的亮暗栅格。所以,高品质光源灯具还是需要电解电容的。不过反对者则认为电解电容会自然老化,另外,LED灯具的温度极难控制,所以电解电容的寿命必然会减少,从而影响LED灯具的寿命。   对此,资深工程师认为在LED驱动电路输入部分可以考虑不用电解电容,实际上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去电解电容,PI的单级PFC/恒流设计可以让设计师省去大容量电容,在输出电路中,可以用高耐压陶瓷电容来代替电解电容从而提升可靠性,在设计两级电路的时候,输出采用了一个400V的电解电容,这会严重影响电路的可靠性,建议采用单级电路用陶瓷电容就可以了。对于不太关注调光功能、高温环境及需要高可靠性的工业应用来说,建议不采用电解电容进行设计。   MOSFET的耐压不要低于700V   耐压600V的MOSFET比较便宜,很多认为LED灯具的输入电压一般是220V,所以耐压600V足够了,但是很多时候电路电压会到340V,在有的时候,600V的MOSFET很容易被击穿,从而影响了LED灯具的寿命,实际上选用600VMOSFET可能节省了一些成本但是付出的却是整个电路板的代价,所以,不要选用600V耐压的MOSFET,最好选用耐压超过700V的MOSFET。   尽量使用单级架构电路   有些LED电路采用了两级架构,即PFC(功率因数校正)+隔离DC/DC变换器的架构,这样的设计会降低电路的效率。例如,如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,则整个电路的效率会降低到83.6%!“PI的LinkSwitch-PH器件同时将PFC/CC控制器、一个725VMOSFET和MOSFET驱动器集成到单个封装中,将驱动电路的效率提升到87%,这样的器件可大大简化电路板布局设计,最多能省去传统隔离反激式设计中所用的25个元件!省去的元件包括高压大容量电解电容和光耦器。LED两级架构适用于必须使用第二个恒流驱动电路才能使PFC驱动LED恒流的旧式驱动器。这些设计已经过时,不再具有成本效益,因此在大多数情况下都最好采用单级设计。   尽量使用MOSFET器件   如果设计的灯具功率不是很高,我们建议使用集成了MOSFET的LED驱动器产品,因为这样做的好处是集成MOSFET的导通少,产生的热量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起,一般都有过热关断功能,在MOSFET过热时会自动关断电路达到保护LED灯具的目的,这对LED灯具非常重要,因为LED灯具一般很小巧且难以进行空气。   双层电容LED电路解析:   近年来由于对LED的性能发展和节能的日益关注,LED被用于照明、超薄电视机的背光等等各种各样的用途,今后更有望作为各种设备的光源而被广泛应用。其中高亮度LED可用作为相机摄影用的光源。如今,像智能手机、数码相机、数码摄像机等便携式设备中都安装了高亮度的摄影用光源LED,作为动画摄影时的火炬之光以及静止摄影时的闪光被使用。由于LED今后性能的不断提高,可能会被更广泛的用于拍摄场景。   LED闪光及课题   LED具有这一特征,由控制通过的电流量及时间来调整其自身亮度。因此适用于拍摄场景,使得广泛应用静止摄影时的闪光和动态摄影时的火炬之光成为可能。   图1(左)为一般的LED闪光电路结构。LED的电源为电池,因此流入LED的电流为电池的性能所制约。因此明亮度也受到制约。为了配合LED性能的提高及摄影的情况,则需要更明亮的发光,因此必须大电流流向LED。在此,图1(右)为电气双层电容器(EDLC)作为辅助电源来使用的电路结构。在这一电路中,电池无法提供的大电流可以由EDLC来提供,因此与电池的限制无关,LED也能更明亮的发光。   图1:LED闪光的电路结构(左:无EDLC、右:使用了EDLC)   图2中EDLC作为辅助电源,显示了8A的电流流入LED时的数据。得出的结果是超过了1,000lux的亮度。   图2:使用了EDLC,大电流(8A)驱动LED时的发光特性   最适合LED闪光系统的村田制作所的EDLC   为了在极短的时间内向LED提供大电流,作为辅助电源被使用的充电粒子的特性要求容量大、内部电阻低。此外,为了在不同环境下能提供稳定的电流,在大温度范围内内部电阻低且稳定也是必要条件。   EDLC可能实现大容量,因为原理上不会有化学反应的蓄电构造与电池相比能够减少内部电阻。村田制作所的EDLC不论电极材料还是构造都是最适合的,虽然是小型、超薄的轻包装,却在大温度范围下实现了低电阻(数十mΩ),以及大容量的电容器。因此,使大电流A在大温度范围内能低损耗放电。为此,可以在数十毫秒到数百毫秒间向LED提供一般手提设备的电池难以提供的超过2A的大电流。(参考图3)‖   图3:放电特性 (2.7V/700mF/30mΩ产品)   表1为村田制作所的EDLC产品一览,图4为使用了我公司EDLC的LEDflach演示板。这个系统能在33毫秒内向LED提供最大为8A的大电流。(可控制在2A-8A/10-60毫秒)   图4:使用了EDLC的LED闪光演示板   今后的发展   作为智能手机、数码摄像机中摄影用灯的LED被广泛使用。这些机器中EDLC用作LED的辅助电源,能实现更明亮的闪光。另一方面,数码相机使用了疝气管闪光系统,具有易控制、省电省空间的特征,有望替代LED。至今为止,能通较大电流的电路系统、高发光率的LED都需要大容量和低电阻的EDLC。   配备了摄像头的设备的用途在不断扩大,有望在我们的生活中占据更为重要的位子。我公司将继续研究商品的特征,继续提案最适合驱动LED的小型、薄型轻包装并容量大、电阻低的EDLC,并且继续为提高配备摄像头设备的便利性做出贡献。

    时间:2020-08-11 关键词: LED mos管 电阻

  • 浅析称重传感器的原理

    浅析称重传感器的原理

    称重传感器是众多传感器种类中的一种,它能够将物体的重量信号转化为我们可测量的电信号,从而达到测量物体重量的效果。当前,称重传感器的应用变得越来越广泛了。 在使用称重传感器时,应首先考虑称重传感器的实际工作环境,这对于正确使用称重传感器非常重要,称重传感器的使用环境与称重传感器是否正常工作有关,下面我们来了解一下称重传感器的相关知识! 一.称重传感器的工作原理 称重传感器使用电阻应变仪形成测量桥,其原理是金属电阻丝在张力作用下拉伸并变细,使电阻增加,即金属电阻所承受的应变而变化,称重传感器是用于将重量信号或压力信号转换为电量信号的转换装置。 二. 称重传感器的构造原理: 金属电阻具有阻碍电流流动的特性,一般来说,金属线越细,电阻值就越大,当金属电阻线在外力作用下伸缩时,其电阻值将在一定范围内增大或减小,因此,如果金属线(或膜)紧紧地附着在被测物上,则在被测物的外力作用下伸缩时,金属电阻线(膜)会成比例地伸缩,其电阻也会相应地变化,称重传感器将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上以测量重量信号。 三.称重传感器弹性体原理 称重传感器的弹性体是具有特殊形状的结构,弹性体有两个功能,首先是弹性体可以承受称重传感器的外力,并且在外力的作用下,实现相对的静态平衡,其次,弹性体必须产生一个高质量的应变场(区域)以粘附在该区域,电阻应变仪是完成应变信号的理想选择。 四.称重传感器的分类及应用 称重传感器根据转换方法,称重传感器分为8种类型:光电称重传感器,液压称重传感器,电磁称重传感器,电容称重传感器,磁极变化称重传感器,振动称重传感器,陀螺仪称重传感器和电阻应变称重传感器,根据不同的工作原理,称重传感器还可分为轴销称重传感器,压力称重传感器,桥梁称重传感器,滑轮称重传感器,轴承座称重传感器和拉伸称重传感器。

    时间:2020-08-06 关键词: 传感器 信号 电阻

  • 模拟电路中的电阻各参数,你知道吗?

    模拟电路中的电阻各参数,你知道吗?

    你知道模拟电路中的电阻各参数吗?它有哪些知识点?对于工程师而言,电阻是最熟悉的元器件之一。电阻在电路中通常起分压、分流的作用,同时电阻也会有很多参数,但是在模拟电路中,他们的参数值又该如何理解呢? 诚然,在数字电路中,我们无需关注太多的细节,毕竟只有1和0的数字里面,不大计较微乎其微的影响。但是在模拟电路中,当我们使用精准的电压源,或者对信号进行模数转换,又或者放大一个微弱的信号时,阻值的小小变动都会带来很大的影响了。在与电阻斤斤计较的时候,当然就是在处理模拟信号的场合了,后面就根据模拟电路应用分析下电阻各参数的影响。 01 电阻的额度阻值——电阻的额度阻值的选择往往被应用固定了,比如对一个LED灯限流,或者对某个电流信号取样,电阻的阻值基本没有其他选择。但是有些场合,对电阻的选择却有多种,比如对一个电压信号进行放大。如图所示,放大倍数跟R2与R3的比例有关,与R2、R3的值无关。这时选择电阻的阻值还是有根据的:电阻阻值越大,热噪声就越大,放大器的性能就越差;电阻阻值越小,工作是电流越大,电流噪声也就越大,放大器的性能就越差;这是很多放大电路的电阻是几十K的原因了,有需要用到大阻值的地方,或者是使用电压跟随器,或者使用T型网络来避免。 (同相放大器) 02 电阻的精度——电阻的精度很好理解,这里不啰嗦了。电阻的精度一般有1%和5%,精密的要0.1%等。0.1%的价格大约是1%的十倍,1%的价格大约是5%的1.3倍。一般地,精度代号A=0.05%、B=0.1%、C=0.25%、D=0.5%、F=1%、G=2%、J=5%、K=10%、M=20%。 03 电阻的额度功率——电阻的功率本来很简单,但是往往容易用得不恰当。比如2512的贴片电阻,额度功率是1W,根据电阻的规格书,温度超过70摄氏度时,电阻就要降额使用。2512的贴片电阻到底能用到多大的功率呢,在常温下,如果PCB焊盘没有特殊散热处理,2512的贴片电阻功率达到0.3W时,温度就可能要超过100甚至120摄氏度了。在125摄氏度的温度下,根据温度降额曲线,2512的额度功率需降额到30%了。这种情况在任何封装的电阻都需要注意的,不要迷信标称功率,关键的位置最好再三确认避免留下隐患。 04 电阻的耐压值——电阻的耐压值一般比较少提,特别是新手,往往没有什么概念,以为电容才有耐压值。电阻两端能够施加的电压,一个是由额度功率决定,要保证功率不超过额度功率,另外就是电阻的耐压值了。虽然电阻体的功率不超过额度功率,但是过高的电压会导致电阻不稳定、电阻引脚间爬电等故障,在使用时需根据使用的电压选择合理的电阻。部分封装的耐压值包括:0603=50V,0805=100V,1206至2512=200V,1/4W插件=250V。而且,时间应用中,电阻上的电压应该比额度耐压值小20%以上,不然时间一长就容易出问题了。 05 电阻的温度系数——电阻温度系数是描述电阻随温度变化的参数。这个主要由电阻的材料决定的,一般厚膜片式电阻0603以上的封装都可以做到100ppm/℃,意思就是该电阻环境温度变化25摄氏度时,电阻值有可能变化了0.25%。如果是12bit的ADC,0.25%的变化也就是10个LSB了。所以像AD620这样的运放,仅靠一个电阻调整放大倍数的,很多老工程师不会贪方便而使用,他们会使用常规电路,通过两个电阻的比例调节放大倍数,当电阻是相同类型的电阻时,温度引起的阻值变化不会带来比例的变化,电路就更稳定。在要求更高的精密仪表,会使用金属膜电阻,他们的温漂做到10至20ppm是容易的,当然也就贵点。总之,在仪表类的精密应用中,温度系数绝对是很重要的一个参数,电阻不精准可以在校准时调整参数,电阻随外界温度的变化是控制不了的。 06 电阻的结构——电阻的结构比较多,这里提下能想起来的应用。机器的启动电阻,一般是用电阻对大容量的铝电解进行预充电,充满铝电解后闭合继电器接通电源工作。这种电阻需要耐冲击,最好使用大绕线电阻,电阻的额度功率不是很重要,但瞬时功率却很高,普通的电阻难满足要求。高压应用,比如电容放电的电阻,实际工作电压超过500V,最好使用高压玻璃釉电阻而不是普通的水泥电阻。 尖峰吸收的应用,比如可控硅模块两端需要并联RC做吸收,做dv/dt保护,最好就实现无感绕线电阻,这样才能对尖峰有良好的吸收性能并且不容易被冲击损坏。以上就是模拟电路中的电阻各参数解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-05 关键词: 模拟 电路 电阻

  • 电阻式触摸屏的基本结构介绍和驱动原理分析

    电阻式触摸屏的基本结构介绍和驱动原理分析

    四线电阻式触摸屏的结构如图1,在玻璃或丙烯酸基板上覆盖有两层透平,均匀导电的ITO层,分别做为X电极和Y电极,它们之间由均匀排列的透明格 点分开绝缘。其中下层的ITO与玻璃基板附着,上层的ITO附着在PET薄膜上。X电极和Y电极的正负端由“导电条”(图中黑色条形部分)分别从两端引 出,且X电极和Y电极导电条的位置相互垂直。引出端X-,X+,Y-,Y+一共四条线,这就是四线电阻式触摸屏名称的由来。当有物体接触触摸屏表面并施以 一定的压力时,上层的ITO导电层发生形变与下层ITO发生接触,该结构可以等效为相应的电路,如下图2: 计算触点的X,Y坐标分为如下两步: 1. 计算Y坐标,在Y+电极施加驱动电压Vdrive, Y-电极接地,X+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点Y坐标与屏高度之比。 2. 计算X坐标,在X+电极施加驱动电压Vdrive, X-电极接地,Y+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点X坐标与屏宽度之比。 测得的电压通常由ADC转化为数字信号,再进行简单处理就可以做为坐标判断触点的实际位置。 四线电阻式触摸屏除了可以得到触点的X/Y坐标,还可以测得触点的压力,这是因为top layer施压后,上下层ITO发生接触,在触点上实际是有电阻存在的,如下图的Rtouch。压力越大,接触越充分,电阻越小,通过测量这个电阻的大小 可以量化压力大小。 怎么得到Rtouch的阻值?有两种方法。 第一种方法:要做如下准备工作,如下图: 1. X- 接地,X+接电源 ,Y+接ADC得到触点的X坐标 2. X- 接地,Y+接电源,X+接ADC得到Z1点的位置Z1 3. X- 接地,Y+接电源,Y-接ADC得到Z2点的位置Z2 现在知道了X坐标,即ADC的输出数值, Z1, Z2,还要知道X-line Y-line的总电阻值就可以计算了 第二种方法:要做如下准备工作 1. X- 接地,X+接电源,Y+接ADC得到触点的X坐标 ADCx 2. Y- 接地,Y+接电源,X+接ADC得到触点的Y坐标 ADCy 2. X- 接地,Y+接电源,X+接ADC得到Z1点的位置Z1 还要已知X-plate Y-plate的总电阻值 上面的计算有一个缺陷,就是没有考虑电极抽头引线和驱动电极的电路的寄生电阻,这部分电阻并不包含在ITO电阻之内,而且受环境温度影响阻值波动,很可能影响计算的正确性,因此产生了八线电阻触摸屏的概念。 八线电阻式触摸屏 八 线电阻式触摸屏的结构与四线类似,所区别的是除了引出X- drive,X+ drive,Y- drive,Y+ drive四个电极,还在每个导电条末端引出一条线:X- sense,X+ sense,Y- sense,Y+ sense,这样一共八条线。八线电阻式触摸屏工作时,首先测量导电条电压: · 在Y+电极施加驱动电压Vdrive, Y-电极接地,分别测出Y+ sense和Y- sense 的电压,分别记为VYMAX和VYMIN, · 在X+电极施加驱动电压Vdrive, X-电极接地,分别测出X+ sense和X- sense 的电压,分别记为VXMAX和VXMIN 然后计算触点的X,Y坐标,分为如下两步: 1 计算Y坐标,在Y+电极施加驱动电压Vdrive, Y-电极接地, X+做为引出端测量得到接触点的电压。 2 计算X坐标,在X+电极施加驱动电压Vdrive, X-电极接地, Y+做为引出端测量得到接触点的电压。 四 线/八线电阻式触摸屏的优点是不但可以计算横向X,Y坐标,通过一系列方法还可以测得纵向Z坐标,即手指的压力大小,这是通过测量纵向接触电阻 Rtouch来得到的,因为接触发生时,接触电阻与压力大小成反比,压力越大,接触电阻越小,测得这个电阻的数值可以用来量化接触压力。 四线/八线电阻式触摸屏的缺点是耐用性不够,长时间的触按施压会使器件损坏。因为每次触按,上层的PET和ITO都会发生形变,而ITO材质较 脆,在形变经常发生时容易损坏。一旦ITO层断裂,导电的均匀性也就被破坏,上面推导坐标时的比例等效性也就不再存在。这种断裂的情况极易发生在经常发生 触按的区域,比如“确认”键的位置。另外一个缺点是附着在PET活动基板上的ITO不会充分氧化,一旦暴露在潮湿或者受热的环境下,氧化会导致电阻上升, 同样破坏导电均匀性,使坐标计算出现误差,即出现“漂移”现象。由此催生了五线电阻屏的概念。 五线电阻式触摸屏 针对四线电阻式触摸屏的缺点,五线电阻式触摸屏采用的结构是,将X,Y电极都做在附着在玻璃基板上的ITO层,而上层的ITO只作为活动电极。底 层ITO的X,Y电极从四个角引出UL,UR,LL,LR,加上上层的活动电极,这样一共五条线。五线电阻式触摸屏的优点是玻璃基板比较牢固不易形变,而 且可以使附着在上面的ITO充分氧化。玻璃材质不会吸水,并且它与ITO的膨胀系数很接近,产生的形变不会导致ITO损坏。而上层的ITO只用来作为引出 端电极,没有电流流过,因此不必要求均匀导电性,即使因为形变发生破损,也不会使电阻屏产生“漂移”。 五线电阻式触摸屏的电极不能像四线电阻屏一样,由导电条从四边引出,那样会造成短路。电极被分散为许多电阻图案分布在触摸屏四周,然后从四角引出,这些图案的作用是使触摸屏X,Y方向电压梯度线性,便于坐标的测量。 五线电阻式触摸屏工作时,UL施加驱动电压Vdrive,LR接地,测量触点X,Y坐标分为如下两步: 1 计算Y坐标,在UR电极施加驱动电压Vdrive, LL电极接地, 活动电极做为引出端测量得到接触点的电压。 2 计算X坐标,在LL电极施加驱动电压Vdrive, UR电极接地, 活动电极做为引出端测量得到接触点的电压。 六线电阻式触摸屏 在五线电阻式触摸屏的基础上,六线电阻式触摸屏是在玻璃基板的背面增加了一个接地的导电层,用来隔绝来自玻璃基板背面的信号串扰。 七线电阻式触摸屏 同四线电阻式触摸屏一样,五线电阻式触摸屏也没有考虑电极抽头引线和驱动电极的电路的寄生电阻,这部分电阻并不包含在ITO电阻之内,很可能影响 计算的正确性,因此七线电阻式触摸屏在五线电阻式触摸屏的基础上,从UL,LR两端各引出一条线用来感应实际触摸屏末端电压,分别记为Vmax, Vmin,工作原理与五线电阻式触摸屏相同。

    时间:2020-08-04 关键词: 驱动 电阻

  • 你知道MOS损坏的影响因素吗?

    你知道MOS损坏的影响因素吗?

    什么是MOS管?它有什么特点?在常见的控制器电路中,MOS管有几个工作状态,而MOS 主要损耗也对应这几个状态,本文就来探讨一下MOS的这些状态的原理。MOS的工作状态分为:开通过程(由截止到导通的过渡过程)、导通状态、关断过程(由导通到截止的过渡过程)、截止状态。 MOS对应这些状态的主要损耗:开关损耗(开通过程和关断过程),导通损耗,截止损耗(漏电流引起的,这个忽略不计),还有雪崩能量损耗。只要把这些损耗控制在 MOS 承受规格之内,MOS 即会正常工作,超出承受范围,即发生损坏。而开关损耗往往大于导通状态损耗,不同 MOS 这个差距可能很大。 MOS 损坏原因 MOS 损坏主要原因: 过流——持续大电流或瞬间超大电流引起的结温过高而烧毁。 过压——源漏过压击穿、源栅极过压击穿。 静电——静电击穿,CMOS 电路都怕静电。 MOS 开关原理 MOS 是电压驱动型器件,只要栅极和源级间给一个适当电压,源级和漏级间通路就形成。这个电流通路的电阻被成为 MOS 内阻,就是导通电阻。这个内阻大小基本决定了 MOS 芯片能承受的最大导通电流(当然和其它因素有关,最有关的是热阻),内阻越小承受电流越大(因为发热小)。 防止 MOS 烧毁 MOS 问题远没这么简单,麻烦在它的栅极和源级间,源级和漏级间,栅极和漏级间内部都有等效电容。所以给栅极电压的过程就是给电容充电的过程(电容电压不能突变),而 MOS 源级和漏级间由截止到导通的开通过程受栅极电容的充电过程制约。 然而,这三个等效电容是构成串并联组合关系,它们相互影响,并不是独立的,如果独立的就很简单了。 其中一个关键电容就是栅极和漏级间的电容 Cgd,这个电容业界称为米勒电容。这个电容不是恒定的,随栅极和漏级间电压变化而迅速变化。这个米勒电容是栅极和源级电容充电的绊脚石,因为栅极给栅 - 源电容 Cgs 充电达到一个平台后,栅极的充电电流必须给米勒电容 Cgd 充电。这时栅极和源级间电压不再升高,达到一个平台,这个是米勒平台(米勒平台就是给 Cgd 充电的过程),米勒平台大家首先想到的麻烦就是米勒振荡。(即,栅极先给 Cgs 充电,到达一定平台后再给 Cgd 充电)。 因为这个时候源级和漏级间电压迅速变化,内部电容相应迅速充放电,这些电流脉冲会导致 MOS 寄生电感产生很大感抗。这里面就有电容、电感、电阻组成震荡电路(能形成 2 个回路),并且电流脉冲越强频率越高振荡幅度越大,所以最关键的问题就是这个米勒平台如何过渡。 Gs 极加电容,减慢 mos 管导通时间,有助于减小米勒振荡。防止 MOS 管烧毁。 过快的充电会导致激烈的米勒振荡,但过慢的充电虽减小了振荡,但会延长开关从而增加开关损耗。MOS 开通过程源级和漏级间等效电阻相当于从无穷大电阻到阻值很小的导通内阻(导通内阻一般低压 MOS 只有几毫欧姆)的一个转变过程。 比如一个 MOS 最大电流 100a,电池电压 96v,在开通过程中,有那么一瞬间(刚进入米勒平台时)MOS 发热功率是 P=V*I(此时电流已达最大,负载尚未跑起来,所有的功率都降落在 MOS 管上),P=96*100=9600w!这时它发热功率最大,然后发热功率迅速降低直到完全导通时功率变成 100*100*0.003=30w(这里假设这个 MOS 导通内阻 3 毫欧姆),开关过程中这个发热功率变化是惊人的。 如果开通时间慢,意味着发热从 9600w 到 30w 过渡的慢,MOS 结温会升高的厉害。所以开关越慢,结温越高,容易烧 MOS。为了不烧 MOS,只能降低 MOS 限流或者降低电池电压。比如给它限制 50a 或电压降低一半成 48v,这样开关发热损耗也降低了一半,不烧管子了。 这也是高压控容易烧管子原因,高压控制器和低压的只有开关损耗不一样(开关损耗和电池端电压基本成正比,假设限流一样),导通损耗完全受 MOS 内阻决定,和电池电压没任何关系。 其实整个 MOS 开通过程非常复杂。里面变量太多。总之就是开关慢不容易米勒震荡,但开关损耗大,管子发热大,开关速度快理论上开关损耗低(只要能有效抑制米勒震荡)。但是往往米勒震荡很厉害(如果米勒震荡很严重,可能在米勒平台就烧管子了),反而开关损耗也大,并且上臂 MOS 震荡更有可能引起下臂 MOS 误导通,形成上下臂短路。 所以这个很考验设计师的驱动电路布线和主回路布线技能。最终就是找个平衡点(一般开通过程不超过 1us)。开通损耗这个最简单,只和导通电阻成正比,想大电流低损耗找内阻低的。 ▼下面介绍点对普通用户实用的▼ MOS 挑选的重要参数简要说明,以 datasheet 举例说明。 栅极电荷:Qgs、Qgd。 Qgs: 指的是栅极从 0v 充电到对应电流米勒平台时总充入电荷(实际电流不同,这个平台高度不同,电流越大,平台越高,这个值越大)。这个阶段是给 Cgs 充电(也相当于 Ciss,输入电容)。 Qgd: 指的是整个米勒平台的总充电电荷(在这称为米勒电荷)。这个过程给 Cgd(Crss,这个电容随着 gd 电压不同迅速变化)充电。 ▼举例说明▼ 以型号 stp75nf75 的 MOS 管为例。 普通 75 管 Qgs 是 27nc,Qgd 是 47nc。结合它的充电曲线。 进入平台前给 Cgs 充电,总电荷 Qgs 27nc,平台米勒电荷 Qgd 47nc。 而在开关过冲中,MOS 主要发热区间是粗红色标注的阶段。从 Vgs 开始超过阈值电压,到米勒平台结束是主要发热区间。其中米勒平台结束后 MOS 基本完全打开这时损耗是基本导通损耗(MOS 内阻越低损耗越低)。 阈值电压前,MOS 没有打开,几乎没损耗(只有漏电流引起的一点损耗)。其中又以红色拐弯地方损耗最大(Qgs 充电将近结束,快到米勒平台和刚进入米勒平台这个过程发热功率最大(更粗线表示)。 所以一定充电电流下,红色标注区间总电荷小的管子会很快度过,这样发热区间时间就短,总发热量就低。所以理论上选择 Qgs 和 Qgd 小的 MOS 管能快速度过开关区。 导通内阻:Rds(on);这个耐压一定情况下是越低越好。不过不同厂家标的内阻是有不同测试条件的。测试条件不同,内阻测量值会不一样。同一管子,温度越高内阻越大(这是硅半导体材料在 MOS 制造工艺的特性,改变不了,能稍改善)。所以大电流测试内阻会增大(大电流下结温会显著升高),小电流或脉冲电流测试,内阻降低(因为结温没有大幅升高,没热积累)。 有的管子标称典型内阻和你自己用小电流测试几乎一样,而有的管子自己小电流测试比标称典型内阻低很多(因为它的测试标准是大电流)。当然这里也有厂家标注不严格问题,不要完全相信。所以选择标准是:找 Qgs 和 Qgd 小的 MOS 管,并同时符合低内阻的 M 管。以上就是MOS管解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-04 关键词: 电容 损耗 电阻

  • 电感、电阻、导线在电路中的作用,你了解吗?

    电感、电阻、导线在电路中的作用,你了解吗?

    你知道电感、电阻、导线在电路中的作用吗?这三大位电感、电阻、导线其实是在普通不过的器件,单看每一个没有什么特别之处,但是如果电感、电阻、导线组合使用便构成保护器件组,互相配合可以在电路中起到保护的作用! 防护器件中,气体放电管的特点是通流量大、但响应时间慢、冲击击穿电压高;TVS管的通流量小,响应时间最快,电压钳位特性最好;压敏电阻的特性介于这两者之间,当一个防护电路要求整体通流量大,能够实现精细保护的时候,防护电路往往需要这几种防护器件配合起来实现比较理想的保护特性。 但是这些防护器件不能简单的并联起来使用,例如:将通流量大的压敏电阻和通流量小的TVS管直接并联,在过电流的作用下,TVS管会先发生损坏,无法发挥压敏电阻通流量大的优势。因此在几种防护器件配合使用的场合,往往需要电感、电阻、导线等在不同的防护元件之间进行配合。下面对这几种元件分别进行介绍: 电感:在串联式直流电源防护电路中,馈电线上不能有较大的压降,因此极间电路的配合可以采用空心电感,如下图: 用电感实现两级防护器件的配合 电感应起到的作用:防护电路达到设计通流量时,TVS上的过电流不应达到TVS管的最大通流量,因此电感需要提供足够的对雷击过电流的限流能力。 在电源电路中,电感的设计应注意的几个问题:1、电感线圈应在流过设备的满配工作电流时能够正常工作而不会过热;2、尽量使用空心电感,带磁芯的电感在过电流作用下会发生磁饱和,电路中的电感量只能以无磁芯时的电感量来计算;3、线圈应尽可能绕制单层,这样做可以减小线圈的寄生电容,同时可以增强线圈对暂态过电压的耐受能力;4、绕制电感线圈导线上的绝缘层应具有足够的厚度,以保证在暂态过电压作用下线圈的匝间不致发生击穿短路。 在公司电源口的防护电路设计中,电感通常取值为7~15uH。 电阻:在信号线路中,线路上串接的元件对高频信号的抑制要尽量少,因此极间配合可以采用电阻,如下图: 用电阻实现两级防护器件的配合 电阻应起到的作用与前述电感的作用基本相同。以上图为例,电阻的取值计算方法为:测得空气放电管的冲击击穿电压值U1,查TVS器件手册得到TVS管8/20us冲击电流下的最大通流量I1、以及TVS管最高钳位电压U2,则电阻的最小取值为:R≥(U1-U2)/I1。 在信号线路中,电阻的使用应注意的几个问题:1、电阻的功率应足够大,避免过电流作用下电阻发生损坏;2、尽量使用线性电阻,使电阻对正常信号传输的影响尽量小。 导线:某些交/直流设备的满配工作电流很大,超过30A,这种情况下防护电路的极间配合采用电感会出现体积过大的问题,为解决这个问题,可以将防护电路分为两个部分,前级防护和后级防护不设计在同一块电路板上,同时两级电路之间可以利用规定长度的馈电线来做配合。 用导线实现两级防器件的配合 这种组合形成的防护电路中,规定长度馈电线所起的作用,与电感的作用是相同的,因为1米长导线的电感量在1~1.6uH之间,馈电线达到一定长度,就可以起到良好的配合作用,馈电线的线径可以根据满配工作电流的大小灵活选取,克服了采用电感做极间配合时电感上不能流过很大工作电流的缺点。以上就是电感、电阻、导线在电路中的作用解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 电感 导线 电阻

  • Vishay DTO25 PCB上的耗散功率则达到3W以上

    Vishay DTO25 PCB上的耗散功率则达到3W以上

      Vishay Intertechnology宣布,发布新的通过AEC-Q200认证的25W厚膜功率电阻---DTO25,它采用小尺寸、表面贴装TO-252型(DPAK)封装。对于汽车、工业和国防应用,Vishay Sfernice DTO25比前一代方案节省更多空间,在PCB上的耗散功率则达到3W以上,阻值范围较宽。      DTO25是无感器件,阻值从0.016Ω到700kΩ,其外形尺寸为8.2mm x 7.3mm的面积和2.8mm的厚度,在DPAK封装内能承受比竞争元器件多10倍的能量,即承受10-5秒脉冲的最高5kW功率和0.1秒脉冲的10J能量。   今天发布的器件具有良好的长期可靠性,可用于燃电混合和纯电动汽车、导弹控制板及UPS的电源、负载电阻、缓冲器、功率转换,以及电池管理系统中的预充电和放电。在这些应用里,电阻使设计者用一个器件就能完成多个片式电阻的功能,从而节省成本,简化布局设计,减小最终产品的尺寸。   在25W和+25℃条件下,DTO25电阻的结到外壳的热阻为5℃/W。电阻的标准温度系数为150ppm/℃,标准公差为±1%~±10%。,规定工作温度为-55℃~+150℃。器件符合RoHS,潮湿敏感度等级为1,可承受+270℃焊接温度达10秒钟。

    时间:2020-07-30 关键词: PCB Vishay 电阻

  • 提高电压性能和可靠性的噪声抑制电阻,你知道吗?

    提高电压性能和可靠性的噪声抑制电阻,你知道吗?

    什么是提高电压性能和可靠性的噪声抑制电阻?它有什么特点?日前,Vishay Intertechnolog宣布,推出新系列绕线噪声抑制电阻--- NSR-HP。该电阻提高了电压性能和可靠性,可用于往复式发动机中的汽车点火系统。 Vishay Dale NSR-HP系列电阻带有涂层,这种涂层能保护电阻芯免收潮湿和机械冲击的影响,从而提高可靠性,同时将电压提高到45kV,工作温度达到+200℃。电阻能以很高的频率承受高电压脉冲,电介质能承受1000VAC电压。 NSR-HP系列电阻非常适合用在汽油发动机中,在电介质放电期间用来减少RFI,可以用在火花塞引线和火花塞帽里。器件的欧姆值和电感值分别为1kΩ~15kΩ和9μH~78μH,温度系数为±250ppm/℃。 电阻符合RoHS和Vishay绿色标准,无卤素。以上就是提高电压性能和可靠性的噪声抑制电阻解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-07-11 关键词: Vishay 电压性能 电阻

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