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智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧資料

2024-08-02 02:00本頁(yè)面
  

【正文】 用于低溫漂且對(duì)噪聲抑制和抗電磁干擾能力要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。該MCU在保持與8051指令系統(tǒng)兼容的同時(shí)。該時(shí)鐘可通過一個(gè)從MCU核心時(shí)鐘工作頻率分離的可編程時(shí)鐘發(fā)送。ADuC848是ADI公司新推出的高性能24位數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng),它內(nèi)部集成有兩個(gè)高分辨率的Δ∑ADC、10/8通道輸入多路復(fù)用器、一個(gè)8位MCU和程序/數(shù)據(jù)閃速/電擦除存儲(chǔ)器。 ADM3251E引腳圖 ADUC848ADuC848是ADI公司新推出的嵌有單指令周期8052閃存MCU、帶兩路24位Δ∑A/D、雙12位D/A以及兩個(gè)靈活脈寬調(diào)制輸出的高性能24位數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)芯片。ADM3251E是寬體SOIC20封裝,工作溫度為40℃到+85℃。同時(shí)也消除了光電耦合中不穩(wěn)定的電流傳輸率,非線性傳輸,溫度和使用壽命等方面的問題。所以,在性能、功耗、體積等各方面都有傳統(tǒng)光電隔離器件(光耦)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。15KV的ESD保護(hù),因此適用于極端的電力環(huán)境和任何可以適用RS232收發(fā)器的場(chǎng)合。ADM3251E內(nèi)部集成了隔離電源DCDC轉(zhuǎn)換器,兩個(gè)隔離通道以及一路RS232收發(fā)器。在LED顯示屏規(guī)模較大時(shí),使用晶體管顯示儀進(jìn)行測(cè)量更為方便。LED電參數(shù)的測(cè)量,與一般二極管的測(cè)量方法相同,在規(guī)定測(cè)試條件下,采用電壓表一電流表的方法即可。直接躍遷的材料(如GaAs_x Px)的響應(yīng)時(shí)間僅為幾納秒,而間接躍遷材料(如GaP、的響應(yīng)時(shí)間則是100ns。響應(yīng)時(shí)間用于表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢。若結(jié)溫為Tj外部環(huán)境溫度為Ta則當(dāng)TjTa時(shí),內(nèi)部熱量借助管座向外傳熱,散逸熱量(功率)可表示為 P=KT(Tj—Ta) (33)響應(yīng)時(shí)間:LED的響應(yīng)時(shí)間是標(biāo)志反應(yīng)速度的一個(gè)重要參數(shù),尤其是在脈沖驅(qū)動(dòng)或電壓調(diào)制時(shí)顯得非常重要。 LED的CU特性曲線允許功耗P:假設(shè)流過LED的電流為IF,管壓降為UF,則功率消耗為P=UFIF。C—U特性呈二次函數(shù)關(guān)系。由于所用化合物材料種類不同,各種LED的UR也不同。反向擊穿區(qū):UUR, UR稱為反向擊穿電壓;與UR對(duì)應(yīng)的電流IR為反向漏電流。若LED電流失控,則LED長(zhǎng)期工作在大電流下將影響其可靠性和壽命,甚至造成LED失效。 LED正向伏安特性曲線從LED的伏安特性曲線及模型看,LED在正向?qū)ê笃湔螂妷旱募?xì)小變動(dòng)將引起電流的很大變化,而且環(huán)境溫度、老化時(shí)間等因素也將影響LED的電氣性能。由于LED的主要功能是發(fā)光,因此正向特性十分重要,而反向特性意義不大,所以LED的伏安特性一般就是指它的正向特性?!?V。在U0,且UUF的正向工作區(qū),IF近似隨UF指數(shù)上升: (32)是指LED正常發(fā)光時(shí)的正向電流值, (為最大正向工作電流)以下。時(shí),外加電場(chǎng)尚未克服少數(shù)載流子擴(kuò)散而形成勢(shì)壘電場(chǎng),此時(shí)電阻R很大;對(duì)于不同LED,開啟電壓不同。LED的,IU特性具有非線性和單向?qū)щ娦?,即外加正偏壓表現(xiàn)為低電阻,反之為高電阻。當(dāng)LED在脈沖電流驅(qū)動(dòng)下工作時(shí),在脈沖的下降沿從受激輻射結(jié)束到發(fā)光強(qiáng)度下降至穩(wěn)定值的10%為止所需要的時(shí)間。當(dāng)LED在脈沖電流驅(qū)動(dòng)下工作時(shí),在脈沖的上升沿從受激輻射開始達(dá)到發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定值的90%為止所需要的時(shí)間。結(jié)電容對(duì)于LED在高頻下工作有較大的影響。4.PN結(jié)電容CJ 。3.反向漏電流IR。UF隨IF的變化而稍有變化,并且隨溫度的上升UF有所下降。2.正向工作電壓UF。因此,可以通過正向工作電流說明LED的發(fā)光強(qiáng)度,或者就把它作為發(fā)光強(qiáng)度的一種間接表示。 串口電路原理圖 過零觸發(fā)電路設(shè)計(jì) 過零觸發(fā)電路設(shè)計(jì) LED燈常用電路參數(shù)1.正向工作電流IF。而且入射光之入射角度、空間分布、以及極性都不會(huì)對(duì)輸出的光束強(qiáng)度和均勻度造成影響。用積分球法測(cè)LED光通量時(shí)有兩種測(cè)試結(jié)構(gòu):一種是將被測(cè) LED 放在球心;另外一種是將其放在球壁。選擇靠近擬合直線的測(cè)量點(diǎn)(95. 0 ℃, 3. 805 V)作為參考點(diǎn),實(shí)驗(yàn)中LED通電后穩(wěn)定時(shí)的結(jié)溫可以由下面的公式來(lái)確定: 測(cè)量結(jié)溫的裝置Tj = [ (Vj ) ] ℃ 光通量的有積分球法和變角光度計(jì)法兩種方法。整個(gè)測(cè)量過程中,電流要保持恒定。所以可以通過測(cè)量正向電壓確定結(jié)溫:Tj = T0 +(Vt V0)/K其中T0 是作為參考的環(huán)境溫度, V0 是在T0 下的初始電壓。 LED 發(fā)出的光通過透鏡 ( 7 ) 匯聚后,透過恒溫箱的玻璃窗口 ( 8 ) ,進(jìn)入光譜儀 ( 9 ) ( SSP 3112 光譜儀 )的積分球。電源 ( 5 ) ( SS P3112 光譜儀的穩(wěn)流電源 ) 給 LED提供恒定直流。LED支架可以方便的固定LED ( 2 ) 以及測(cè)量電路和熱電阻 ( 3 ) ( Pt100標(biāo)準(zhǔn)熱電阻) 。通過熱像儀所測(cè)得的此數(shù)值為 ℃/W。再利用熱像儀分別對(duì)1塊芯片和5塊芯片進(jìn)行測(cè)量, 。我們利用這兩種方法測(cè)得的熱阻值完全一致。Rθ = ℃/W。對(duì)熱傳導(dǎo)過程的計(jì)算證實(shí)幾乎所有的熱量是通過金質(zhì)凸點(diǎn)而非硅樹脂來(lái)傳導(dǎo)的。利用這種方法必須去除熒光板、光學(xué)組件和底部填充劑, 直接確定芯片內(nèi)的溫度分布情況。每一個(gè)芯片內(nèi)部的溫度分布情況并不完全一致。在外殼中串聯(lián)有5個(gè)芯片。熱沉通過Peltier設(shè)備來(lái)控制溫度。電路板的形成特別設(shè)計(jì)成開放式的, 因此其外殼直接用銅和焊料焊接。一種是常見的電壓梯度法, 另一種是利用熱像儀。且結(jié)溫 Tj 通過Rθ (在pn結(jié)與銅板之間) 進(jìn)行計(jì)算。3 單元模塊設(shè)計(jì)( Rθ ) 的測(cè)量本實(shí)驗(yàn)的目的在于得知工作條件與設(shè)備使用壽命之間的關(guān)系。能夠在本次設(shè)計(jì)所給時(shí)間中,較為準(zhǔn)確的得到試驗(yàn)的結(jié)果。方案二中在加大應(yīng)力(電功率或溫度)下進(jìn)行試驗(yàn),這里要討論的是采用溫度應(yīng)力的辦法,測(cè)量計(jì)算出來(lái)的壽命是LED平均壽命,即失效前的平均工作時(shí)間。主要是引用“亞瑪卡西”(yamakoshi)的發(fā)光管光功率緩慢退化公式,通過退化系數(shù)得到不同加速應(yīng)力溫度下LED的壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù),再用“阿倫尼斯”(Arrhenius)方程的數(shù)值解析法得到正常應(yīng)力(室溫)下的LED 的平均壽命,簡(jiǎn)稱“退化系數(shù)解析法”,該方法采用三個(gè)不同應(yīng)力溫度即165℃、175℃和185℃下,測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出室溫下平均壽命的一致性。:加速(短期)壽命測(cè)試方案二敘述:電子器件加速壽命試驗(yàn)可以在加大應(yīng)力(電功率或溫度)下進(jìn)行試驗(yàn),這里要討論的是采用溫度應(yīng)力的辦法,測(cè)量計(jì)算出來(lái)的壽命是LED平均壽命,即失效前的平均工作時(shí)間。之后加額定電流3000小時(shí),測(cè)量光通量(或光功率)衰減要小于4%,再加電流 3000小時(shí),光通量衰減要小于8%,再通電4000小時(shí),共1萬(wàn)小時(shí),測(cè)得光通量衰減要小于14%,即光通量達(dá)到初始值的 86%以上。從目前的制造技術(shù)來(lái)看,要做到燈具整體達(dá)到50 000 h 的壽命是很困難的。LED燈的使用壽命還取決于每天工作多少小時(shí)如圖表 。一般情況下,LED光源的使用壽命是 50 000 h或者更長(zhǎng)。不管如何測(cè)量,半導(dǎo)體照明光源的壽命通常是比較長(zhǎng)的,這對(duì) LED 產(chǎn)品應(yīng)用來(lái)說是一個(gè)很有意義的因素。50%就是LED的半衰期,例如,φ5LED在室溫情況下,在20 mA電流驅(qū)動(dòng)下的壽命為10萬(wàn)小時(shí),也就是說10萬(wàn)小時(shí)后,其光通量還保持在原來(lái)的一半。LED 芯片對(duì)溫度異常敏感,這也是半導(dǎo)體的共性。直接影響 LED 壽命的關(guān)鍵因素有兩個(gè):一是驅(qū)動(dòng)電流的變化 —— 達(dá)到某個(gè)閾值以后,啟動(dòng) LED 的電流越高,發(fā)光發(fā)熱就越多;二是工作環(huán)境溫度 —— 溫度越高,出光就越少。由此可見,LED 主要靠載流子的不斷移動(dòng)而發(fā)光的,不存在老化和燒斷的現(xiàn)象,其特殊的發(fā)光機(jī)理決定了它的發(fā)光壽命長(zhǎng)達(dá)5 10萬(wàn)個(gè)小時(shí)。采用科學(xué)的試驗(yàn)線路和連接方式,使壽命試驗(yàn)臺(tái)不但操作簡(jiǎn)便、安全,而且試驗(yàn)容量大。隨著LED生產(chǎn)技術(shù)水平的提高,產(chǎn)品的壽命和可靠性大為改觀,LED的理論壽命為10萬(wàn)小時(shí),如果仍采用常規(guī)的正常額定應(yīng)力下的壽命試驗(yàn),很難對(duì)產(chǎn)品的壽命和可靠性做出較為客觀的評(píng)價(jià),而我們?cè)囼?yàn)的主要目的是,通過壽命試驗(yàn)掌握LED芯片光輸出衰減狀況,進(jìn)而推斷其壽命。要想獲得高光通
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