【正文】 FET和IGBT的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還具有快速完整的保護(hù)功能，因而它可以提高控制系統(tǒng)的可靠性，減少電路的復(fù)雜程度。IR2110的引腳排列圖如圖45（a)所示，內(nèi)部功能原理圖如圖45（b)所示。圖 45 IR2110引腳排列圖和內(nèi)部功能原理圖 IR2110包括：邏輯輸入、電平轉(zhuǎn)換、保護(hù)、上橋臂側(cè)輸出和下橋臂側(cè)輸出。邏輯輸入端采用施密特觸發(fā)電路，提高抗干擾能力。輸入邏輯電路與TTL／COMS電平兼容，其輸入引腳閾值為電源電壓Vdd的10％，各通道相對獨(dú)立。由于邏輯信號均通過電平耦合電路連接到各自的通道上，允許邏輯電路參考地(VSS)與功率電路參考地(COM)之間有－5 V～＋5 V的偏移量，并且能屏蔽小于50 ns脈沖，這樣便具有較理想的抗噪聲效果。兩個(gè)高壓MOS管推挽驅(qū)動(dòng)器的最大灌入或輸出電流可達(dá)2 A，上橋臂通道可以承受500 V的電壓。輸入與輸出信號之間的傳導(dǎo)延時(shí)較小，開通傳導(dǎo)延時(shí)為120 ns，關(guān)斷傳導(dǎo)延時(shí)為95 ns。電源VCC典型值為15 V，邏輯電源和模擬電源共用一個(gè)15 V電源，邏輯地和模擬地接在一起。輸出端設(shè)有對功率電源VCC的欠壓保護(hù)，當(dāng)小于8．2 V時(shí)，封鎖驅(qū)動(dòng)輸出。 圖45中HIN和LIN為逆變橋中同一橋臂上下兩個(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)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(shí)，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(shí)，IR2110的輸出信號跟隨HIN和LIN而變化，在實(shí)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(dòng)信號輸出端，驅(qū)動(dòng)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。，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(diǎn)：自舉懸浮驅(qū)動(dòng)電源可同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一橋臂的上、下兩個(gè)開關(guān)器件，驅(qū)動(dòng)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(dòng)峰值電流為2 A；兩通道設(shè)有低壓延時(shí)封鎖(50 ns)。芯片還有一個(gè)封鎖兩路輸出的保護(hù)端SD，在SD輸入高電平時(shí)，兩路輸出均被封鎖。IR2110的優(yōu)點(diǎn)，給實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了極大方便，特別是自舉懸浮驅(qū)動(dòng)電源大大簡化了驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，只用一路電源即可完成上下橋臂兩個(gè)功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)。 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(diǎn)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(qiáng)、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(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電器件。本電路設(shè)計(jì)用的是PC817光電三極管型光電耦合器?；竟ぷ麟娐啡鐖D46所示。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(shí)，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(shí)現(xiàn)電信號的傳輸。由于這個(gè)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(shí)實(shí)現(xiàn)了輸入端與輸出端之間的電的隔離。 基于IR2110的隔離驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 從SG3525A 的11，14腳出來的PWM 信號驅(qū)動(dòng)PC817光耦，經(jīng)光耦隔離后，送到IR2110專用集成驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而去驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管S1和S2，IR2110外圍電路連接如圖47所示。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(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)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(shí)，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(shí)，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(dòng)信號輸出端，驅(qū)動(dòng)同一橋臂的MOSFET。6腳VB和5腳VS之間的電容為自舉電容。，才能夠正常工作，一般采用小容量電容，以提高充電電壓。 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)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(dòng)信號輸出。圖48中運(yùn)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(shí)候，由三極管V導(dǎo)通，IR2110輸出驅(qū)動(dòng)信號，驅(qū)動(dòng)MOSFET管正常工作。當(dāng)電路電壓下降超過預(yù)定值后，運(yùn)算放大器開始工作，輸出跳轉(zhuǎn)為負(fù)，LED燈亮，同時(shí)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(dòng)信號。圖 48 欠壓保護(hù)電路圖 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(yùn)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(yùn)算放大器的輸出端跳轉(zhuǎn)為負(fù)，經(jīng)過CD4011組成的RS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(dòng)信號，達(dá)到保護(hù)的目的。 圖 49 過流保護(hù)電路圖 LED的驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路來說是一個(gè)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(gè)熔斷器即可。總結(jié)與展望 由于時(shí)間上的關(guān)系，本設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)的有力驗(yàn)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(jì)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(dòng)電路在各方面的設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)如下： （1）根據(jù)LED本身的電壓電流特性，采用恒流源驅(qū)動(dòng)方式，可靠性高。 （2）對電路的各個(gè)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(jì)。 （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(dòng)IC驅(qū)動(dòng)LED，IR2110具有許多優(yōu)點(diǎn)，給實(shí)際的電路設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。 （5）電路參數(shù)的計(jì)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(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)對LED的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，所以LED驅(qū)動(dòng)電源的發(fā)展具有很好的前景。致 謝經(jīng)過半年的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科畢業(yè)生，由于經(jīng)驗(yàn)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(gè)設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)間里，導(dǎo)師從課題的學(xué)習(xí)、研究、電路圖的設(shè)計(jì)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)闹螌W(xué)態(tài)度，強(qiáng)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(lì)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(jì)期間，我也得到了父母和室友們的鼓勵(lì)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(gè)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。參考文獻(xiàn)[1] 周志敏 ,紀(jì)愛華 .LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)100例 [M].北京：中國電力出版社，2009[2] 周志敏 ,紀(jì)愛華 .白光LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例 [M].北京：人民郵電出 版社，2009[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，2009[4] 何希才．新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2001[5] 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Protel99SE自學(xué)手冊[M]. 北京：人民郵電出版社，2008畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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(qiáng)的動(dòng)手能力。如何將所學(xué)知識靈活運(yùn)用到實(shí)際問題中，是我們在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)過渡。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)課題是《LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)》，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(jì)方面的書籍，例如《LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)100例》、《白光LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例》、《新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用》等。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，我逐步掌握了一個(gè)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(shí)際和動(dòng)手實(shí)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