【正文】 5中 HIN 和 LIN 為逆變橋中同一橋臂上下兩個功率 MOS 的驅(qū)動脈沖信號輸入端。 SD 為保護(hù)信號輸入端，當(dāng)該腳接高電平時， IR2110的輸出信號全被封鎖，其對應(yīng)的輸出端恒為低電平；而當(dāng)該腳接低電平時， IR2110的輸出信號跟隨 HIN 和 LIN 而變化，在實際電路里，該端接用戶的保護(hù)電路的輸出。 HO 和LO 是兩路驅(qū)動信號輸出端，驅(qū)動同一橋臂的 MOSFET。 IR2110的自舉電容選擇不好，容易造成芯片 損壞或不能正常工作。 VB 和 VS 之間的電容為自舉電容。自舉電容電壓達(dá)到 ，才能夠正常工作，要么采用小容量電容，以提高充電電壓，要么直接在 VB 和 VS 之間提供 10～ 20V的隔離電源。 IR2110具有很多優(yōu)點：自舉懸浮驅(qū)動電源可同時驅(qū)動同一橋臂的上、下兩個開關(guān)器件，驅(qū)動 500 V主電路系統(tǒng)，工作頻率高，可以達(dá)到 500 kHz；具有電源欠壓保護(hù)相關(guān)斷邏輯；輸出用圖騰柱結(jié)構(gòu)，驅(qū)動峰值電流為 2 A；兩通道設(shè)有低壓延時封鎖 (50 ns)。芯片還有一個封鎖兩路輸出的保護(hù)端 SD，在 SD 輸入高電平時，兩路輸出均被封鎖 。 IR2110的優(yōu)點，給實際系統(tǒng)設(shè)計帶來了極大方便，特別是自舉懸浮驅(qū)動電源大大簡化了驅(qū)動電源設(shè)計，只用一路電源即可完成上下橋臂兩個功率開關(guān)器件的驅(qū)動 。 32 光電耦合器的介紹 光電耦合器件是發(fā)光器件與光接收器件組合的一種器件，它是以光作為媒介把輸入端的電信號耦合到輸出端，也稱為光耦合器。光電耦合器的特點是輸入端與輸出端之間既能傳輸電信號，又具有電的隔離性，并且傳輸效率高、隔離度好、抗干擾能力強、使用壽命長，在隔離傳輸、隔離耦合、電平轉(zhuǎn)換和繼電控制等方面得到廣泛的應(yīng)用 [9]。 光電耦合器種類 較多，按其內(nèi)部輸出電路結(jié)構(gòu)的不同，可分為光電二極管型光電耦合器、光電三極管型光電耦合器、光敏電阻型光電耦合器、光控晶閘管型光電耦合器、達(dá)林頓型光電耦合器、集成電路型光電耦合器、光電二極管和半導(dǎo)體型光電耦合器等；按其輸出形式可以分為普通型光電耦合器、線性輸出型光電耦合器、高速輸出型光電耦合器、高傳輸比輸出型光電耦合器、雙路輸出型光電耦合器和組合封裝型光電耦合器等。 光電耦合器內(nèi)部包括一個發(fā)光二極管和一個光電器件。本電路設(shè)計用的是 PC817光電三極管型光電耦合器?；竟ぷ麟娐啡鐖D 46所示。 光電耦合器R1 R2+G B 1 G B 2+I1 I2R?R E S 2R?R E S 2 圖 46 光電耦合器基本工作電路圖 當(dāng)輸入端加上電壓 GB1時，電流 I1流過發(fā)光二級管使其發(fā)光。光電三級管接受光照后就產(chǎn)生光電流 I2，從而實現(xiàn)電信號的傳輸。由于這個傳輸過程是通過“電—— 光 —— 電”的轉(zhuǎn)換完成的， GB1與 GB2之間并沒有電的聯(lián)系，所以同時實現(xiàn)了輸入端與輸出端之間的電的隔離。 33 基于 IR2110 的隔離驅(qū)動電路的設(shè)計 從 SG3525A 的 11， 14 腳出來的 PWM 信號驅(qū)動 PC817 光耦，經(jīng)光耦隔離后，送到 IR2110專用集成驅(qū)動電路，進(jìn)而去驅(qū)動功率 MOSFET管 S1 和 S2， IR2110外圍電路連接如圖 47 所示。 123567910111213U2I R 2 1 1 01 0 01 0 020200 . 1 u FF R 1 0 41 u F0 . 1 u FP C 8 1 7P C 8 1 7+ 1 5 V+ 1 5 V驅(qū)動 S2驅(qū)動 S1U1 的 14 腳U1 的 11 腳 圖 47 IR2110的外圍連接圖 圖 47中 10腳 HIN 和 12腳 LIN 為逆變橋中同一橋臂上下兩個功率 MOS 的驅(qū)動脈沖信號輸入端。 11腳 SD 為保護(hù)信號輸入端，當(dāng)該腳接高電平時， IR2110的輸出信號全被封鎖，其對應(yīng)的輸出端恒為低電平；而當(dāng)該腳接低電平時， IR2110的輸出信號跟隨 HIN 和 LIN 而變化。 7腳 HO 和 1腳 LO 是兩路驅(qū)動信號輸出端，驅(qū)動同一橋臂的 MOSFET。 6腳 VB 和 5腳 VS 之間的電容為自舉電容。自舉電容電壓達(dá)到 ，才能夠正常工 作，一般采用小容量電容，以提高充電電壓。 34 保護(hù)電路的設(shè)計 保護(hù)電路分為欠壓保護(hù)和過流保護(hù)。 . 欠壓保護(hù)電路 欠壓保護(hù)電路如圖 48所示，它監(jiān)測電路的電壓狀況，如果電壓低于預(yù)設(shè)的電壓，保護(hù)電路開始工作，使控制器 SG3524的腳 10關(guān)斷端輸出高電平，停止驅(qū)動信號輸出。圖 48中 運算放大器 的正向輸入端的電壓由 R1和 R3分壓得到，而反向輸入端的電壓由穩(wěn)壓管箝位在 ＋ ，正常工作 的時候，由三極管 V導(dǎo)通， IR2110輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動 MOSFET 管正常工作。當(dāng)電路電壓下降超過預(yù)定值后，運算放大器開始工作，輸出跳轉(zhuǎn)為負(fù)， LED 燈亮，同時三級管 V截止，向 SG3524的 SD 端輸出高電平，封鎖 IR2110的輸出驅(qū)動信號。 R1 R2R3R4R6R7R5D17. 5VD2D3 L E DVSD+ 12V 圖 48 欠壓保護(hù)電路圖 35 過流保護(hù)電路 過流保護(hù)電路如圖 49所示，它監(jiān)測輸出電流狀況。方波逆變器的輸出電流經(jīng)過采樣進(jìn)入運算放大器的反 向輸入端，當(dāng)輸出電流大于預(yù)設(shè)電流，運算放大器的輸出端跳轉(zhuǎn)為負(fù)，經(jīng)過 CD4011組成的 觸發(fā)器后，使三級管 V基級的信號為低電平，三級管截止，向 SG3524的 SD 端輸出高電平，封鎖 IR2110的輸出驅(qū)動信號，達(dá)到保護(hù)的目的。 R1 R2R3R4R6R5D1VSD+ 1 2 VC1C2C3C D 4 0 1 1C D 4 0 1 1+ 1 2 V輸出采樣 圖 49 過流保護(hù)電路圖 LED 的驅(qū)動電流都是比較小的，很小的電流變化就能導(dǎo)致發(fā)光二極管串的損壞，所以保護(hù)電路對于 LED 的驅(qū)動電路來說是一個很重要的環(huán)節(jié)。電源的輸入短路保護(hù)直接在 EMI 濾波電路前端串接一個熔斷器即可。 36 總結(jié)與展望 由于時間上的關(guān)系，本設(shè)計的技術(shù)參數(shù)和很多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)并沒有通過具體實驗的有力驗證。 只能在理論上給以論證和說明。本論文絕大多數(shù)的設(shè)計思想和方法都是在現(xiàn)有的、成熟的理論支持下進(jìn)行的，可靠性和可行性都很高，符合 LED驅(qū)動電路在各方面的設(shè)計要求。 本設(shè)計的主要特點如下： （ 1）根據(jù) LED 本身的電壓電流特性，采用恒流源驅(qū)動方式，可靠性高。 （ 2）對電路的各個模塊（ EMI 濾波電路、整流橋電路、 DC/AC 變換電路、輸出平滑電路）進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。 （ 3）采用 SG3525A 控制芯片對電路進(jìn)行 PWM 控制，控制效果好 。 （ 4）采用 IR2110 專用集成驅(qū)動 IC 驅(qū)動 LED， IR2110 具有許多 優(yōu)點，給實際的電路 設(shè)計帶來了極大 的 方便 。 （ 5） 電路參數(shù)的計算和整定都是以較有影響力的文獻(xiàn)為依據(jù)和參考， 可靠性和可行性都很高。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展， LED 由于環(huán)保、壽命長、光電效率高等眾多優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛， LED 驅(qū)動電源的設(shè)計對 LED 的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，所以 LED 驅(qū)動電源的發(fā)展具有很好的前景。 37 致 謝 經(jīng)過半年的努力，本次 畢業(yè)設(shè)計 已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科畢業(yè)生，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計還是有一定困難的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師王老師，本設(shè)計是在王老師的精心指導(dǎo)和熱情幫助下完成的。在近半年的時間里，導(dǎo)師從課題的學(xué)習(xí)、研究、電路圖的設(shè)計和繪制等方面都給予了幫助和指導(dǎo)。導(dǎo)師淵博的知識，敏銳的科學(xué)洞察力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?治學(xué)態(tài)度，強烈的創(chuàng)新思想和對科學(xué)研究教育事業(yè)的執(zhí)著追求都給我留下了難忘的印象，并將激勵我在今后的工作中勇敢面對困難和挑戰(zhàn)。 在做畢業(yè)設(shè)計期間，我也得到了父母和室友們的鼓勵和支持，他們在學(xué)習(xí)、生活和精神上都給予了我無微不至的關(guān)懷，在這里我要對他們真誠地說一聲“謝謝！”。 我也要感謝我的母校，謝謝它給我提供了一個好的學(xué)習(xí)環(huán)境。最后，我要感謝擔(dān)任我論文評審和評閱的各位老師，謝謝他們提出的寶貴意見和建議。 38 參考文獻(xiàn) [1] 周志敏 ,紀(jì)愛華 .LED 驅(qū)動電源設(shè)計 100 例 [M].北京：中國電力出版社，2021 [2] 周志敏 ,紀(jì)愛華 .白光 LED 驅(qū)動電路設(shè)計與應(yīng)用實例 [M].北京：人民郵電出 版社， 2021 [3] 陳元燈 ,陳宇 .LED 制造技術(shù)與應(yīng)用（第二版） [M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2021 [4] 何希才．新型開關(guān)電源設(shè)計與應(yīng)用 [M]．北京：科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 [5] 李金伴，李捷輝，李捷明．開關(guān)電源技術(shù) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [6] 沙占友 , 孟志永 . 輸入濾波器的設(shè)計 [J]. 電源技術(shù)應(yīng)用， 2021（ 12） [7] 張占松，蔡宣三．開關(guān)電源的原理和設(shè)計（修訂版） [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [8] 鐘炎平．電流控制型脈寬調(diào)制原理及性能分析 [J]．儀表技術(shù)， 2021(2)： 4748． [9] 門宏 .看圖識電子元器件 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [10] 羅智林，周峰 . Protel99SE 自學(xué)手冊 [M]. 北京：人民郵電出版社， 2021 39 畢業(yè)設(shè)計小結(jié) 大學(xué)的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，我們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，而畢業(yè)設(shè)計就是要我們綜合應(yīng)用以前所學(xué)的各門專業(yè)知識課程，并且要有很強的動手能力。如何將所學(xué)知識靈活運用到實際問題中，是我們在畢業(yè)設(shè)計中必須要掌握的技能，以使我們能夠適應(yīng)畢業(yè)后工作的需要，它是我們今后走向工作的一個過渡。 此次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計綜合應(yīng)用了以前所學(xué)的專業(yè)知識。我的畢業(yè)設(shè)計課題是《 LED 節(jié)能燈驅(qū)動電路的設(shè)計》，綜合應(yīng)用了所學(xué)的《模擬電子技術(shù)》、《高頻電子線路》等專業(yè)課程，也參考了一些很好的電路設(shè)計方面的書籍，例如《 LED 驅(qū)動電源設(shè)計 100 例》、《白光 LED 驅(qū)動電路設(shè)計與應(yīng)用實例》、《 新型開關(guān)電源設(shè)計與應(yīng)用》等。 通過畢業(yè) 設(shè)計這個環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，我逐步掌握了一個電子產(chǎn)品的基本開發(fā)流程，學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的知識，提高了自己的理論聯(lián)系實際和動手實踐能力，相信這對以后的學(xué)習(xí)、工作和生活都有很大的幫助。 1 附錄一 C56 8 0 u FC30 . 4 7 u FC40 . 4 7 u FS1S2R31 0 KR11 0 0 kR21 0 0 KV D 11 N 4 1 4 8V D 21 N 4 1 4 812341 N 4 0 0 7C10 . 1 u F / 6 3 0 VF U 12A8 m HL1C22 . 2 u F / 4 0 0 VC66 8 0 0 u FL2 LV D 3B Y V 3 2 2 0 0V D 4B Y V 3 2 2 0 0L30 . 2 3 u HACACR 1 44 . 7 KR 1 720R 1 31 0 0R 1 51 0 0R 1 64 . 7 KR 1 820F R 1 0 4C 1 30 . 1 u FR40 . 2 8LO1C O M2V C C3NC4Vs5Vb6HO7NC8V D D9H IN10SD11L I N12V s s13NC14U2IR2110C 1 41 u FC 1 50 . 1 u F+ 1 5 VP C 8 1 7 ( 1 )P C 8 1 7 ( 2 )D1L E DD2L E DD3L E D12345678910111213141516U1SG3525AR51 0 KR61 0 KR73 0 KR 1 02 7 KR 1 12 0 0C72 2 0 p FC 1 0 3 0 0 p FC80 . 0 1 u FR82 . 8 KR910C9 1 u FR 1 24 . 7C 1 15 0 p FC 1 20 . 1 u F+ 1