电源ic范文

导语：如何才能写好一篇电源ic，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

使用MAX16922等高频开关调节器时，合理的印刷电路板布线不仅提供干净的电源输出，还可以大大节省解决EMI问题的调试时间。本文概述了相关电路设计的要点，为优化布线提供诸多好处。图1所示为MAX16922的原理图。

MAX16922基本布线原则如下。

1　OUT1：尽量减小输入电容Cl、电感L1、二极管Dl和输出电容C2的环路面积。

2　OUT2：尽量减小输入电容C3、电感L2和输出电容CS的环路面积。

3　将电源地(第9引脚和二极管Dl的阳极)在靠近MAX16922下方裸焊盘处通过单点连接到其余地平面。这种连接方式可以降低耦合到MAX16922误差放大器的噪声。

4　采用尽可能短和宽的引线。

优化交流一直流电流通路

MAX16922的开关调节器是器件的最大辐射源。为了降低辐射，开关调节器的无源元件布线非常关键。存在电流阶跃的通路可看作是交流通路，这些交流通路可以按照开关在通、断期间电流的流向进行考察。在开关的通、断周期内可以把有电流流过的通路看作直流通路。

OUT1交流通路

DC-DC转换器(OUTl)具有五个无源元件(c3、cs、C12、L1和D1)，它们直接连接在开关电流通路。这五个元件对OUTl的辐射和性能有很大影响。图2所示为开关接通期间(内部DMOs开关导通)的电流通路。图3所示为开关断开期间(内部DMOS开关关断)的电流通路。两个电流通路的过度位于电流突变期间，可看作是交流通路(图4)。元件D1、C3和cs的布线对于优化幽能最为重要，其次是L1和C12。

OUT2交流通路

同步整流DC-DC转换器(OUT2)具有三个无源元件(C10、c3和L2)，直接连接在开关电流通路。与OUT1类似，这三个元件对OUT2的辐射和性能有很大影响。图5和图6所示为开关通、断期间的电流通路。图7所示为两个电流通路的过度，即最高di／dt。元件c10的布线对于优化性能最重要，其次是L2和C13。

OUT1升压电路的交流通路

Dc-DC转换器(OUTl)采用一个高边DMOS器件，它需要一个比LX1引脚(DMOS的源极)电压高出5V的电源。为了产生这个电压，采用一个自举电容连接到LX1和BST之间(图8)。DMOS断关期间，自举电容(C4)由5vLsUP稳压器充电。LSUP输出还用于误差放大器供电。因此，须尽可能保持一个低噪的LSUP电源，以消除噪声对误差放大器的负面影响。最好的办法是降低C4与MAXl6922之间的引线电感。将C4尽可能靠近第19引脚(GND)和第17引脚(LSUP)放置，不要使用任何过孔。

在LX节点增加缓冲

为了降低开关噪声，在不明显影响电源效率的前提下，LX1的上升／下降时间应尽可能慢。为了进一步降低辐射。可以在LXl节点增加一级RC衰减器，抑制LXl的振铃。作为经验值，推荐选用不超过330pF的电容，以确保不会显著影响效率，它也是达到这一目的所需要的最小电容：建议使用2Ω电阻。图1所示原理图中，缓冲器为可选电路，由R2和C13构成。

LX2的升／降时间比LXl快很多。因为LX2与主输入电源相隔离，通常不需要考虑传导辐射问题。但是，在一些案例中，LX2也会对其他器件和／或连接器造成辐射。同样可以在LX2引脚增加一个缓冲器来降低辐射。可以选择同样参数的元件，电容≤220pF，配合使用8～20Ω的串联电阻。

主电源滤波

主电源的滤波也非常重要，它是降低器件辐射的最后一个关键位置。对于MAX16922等高频开关调节器，辐射通常发生在FM射频波段(76MHz到108MHz)。为了降低辐射，可以针对该频段增加一个高阻磁珠，或谐振频率高于108MHz的电感。

篇2

关键词：PMIC LTC3554；LTC3101；静态电流

技术背景

当今便携式电子设备的小型化和高集成度发展趋势要求延长电池工作时间，降低功耗，并且限制其设备内部IC及其相关元件占用印制电路板的尺寸。由于电池技术的进步延长了电池工作时间并且减小了最终产品的尺寸，对于加速发展这种趋势一直起到促进作用。可再充电的棱柱形锂离子电池／聚合物锂电池已经将它们用作给中等到高端便携式电子设备提供电源的先进化学电池，从而可提供最合适的外形尺寸、合用的电压范围、电能密度(容量)和电池寿命。因此，当人们一旦注意到镍镉(NiCd)电池的有毒性时，人们正在寻找将新的锂离子电池用于大电流应用的途径(例如电动工具)。而且新的锂离子化学电池(例如磷酸锂电池)正在兴起，它与传统的锂电池／聚合物锂电池相比，它提供较低的可用工作电压范围，较低的串联电阻和较高的安全性。

最近新推出了一种一次性锂电池(例如Energizer“e2”电池)，其尺寸与碱性电池一样大。它们不但延长了电池工作时间，而且具有尺寸小巧、使用方便和价格便宜的特点，非常适合那些以前习惯使用碱性电池和镍电池的便携式设备的客户(例如数码相机和手持GPS)。这些电池超出了可再充电的锂离子电池、聚合物棱柱形电池、碱性AA或AAA电池以及可再充电的镍金属氢化物(NiMH)电池的范围，从而扩大了便携式电子设备工程师的选择范围。这种电池与其他的不可再充电的碱性电池或镍电池比较，其延长电池寿命的优点要比其初期成本高的缺点更重要。相比之下，可再充电的NiMH电池具有相对低的电能密度，但它是一项成熟的技术，而且成本低、无毒性，所以一直用于许多便携式电子设备之中。可再充电和不可再充电的碱性电池在低端电子设备中一直很流行，它具有很低的自放电和低成本特点以弥补其相当低的电池寿命。

设计挑战

毋庸置疑，当今电池供电的便携式电子产品设计师都在接受相当的设计挑战。这些设计师为了适应系统复杂性、电能预算和散热管理不断提高的趋势，势必要求高性能电源管理结构。这样的系统应该在电池工作时间、与多个电源的兼容性、高功率密度、小外形尺寸和高效散热管理之间达到最佳均衡。必须做到精心地选择电池，连接其他电源(USB、墙上适配器等)给系统供电，因为电池寿命和电池工作时间显然是重要考虑。

与此同时，系统中的功能不断增加迫使系统功耗的提高，当设备工作时自然要降低电池的工作时间。对于可再充电的电池，随后的充电和再充电周期会使电池的寿命受到限制，尤其是在再充电频率很高的情况下。在电池供电情况下，电源管理IC的高电池耗电、高静态电流(IQ、无负载)和低功率转换效率都会对电池工作时间产生负面影响。因此，在可再充电电池和不可再充电电池两种情况下，设计师为了向最终用户提供长的电池工作时间都必须权衡产品性能、静态电流与工作电流、系统功耗和转换效率。

上述这一切都将成为过去，这要多谢新推出的低功耗电源管理集成电路(PMIC)，与其他传统的高耗电和高热量PMIC相比，现在的PMIC对系统提供了高效电源，而且仅需最少的组件、显着减小了尺寸和大幅地提高性能。另外，与笨拙的低性能分立IC解决方案相比，这些新的PMIC可大大简化设计并且缩小解决方案的尺寸。

简单的解决方案－带超低IQ和高效开关稳压器的PMIC

在宽负载范围内具有低静态电流和工作电流并且带有高效开关稳压器的IC，有助于在便携式电子设备中保持电池工作时间。凌力尔特公司(Linear)推出的PMIC带有PowerPath控制、超低静态电流与待机电流、以及一流的集成功能单元电路(例如高效可编程同步降压-升压型和降压型开关稳压器)既简单又轻松地解决了这些设计挑战。这之所以成为可能，因为在PMIC开发中采用了不同的方案，使用了较多可选的集成度以提供一个紧凑的解决方案，而无需牺牲性能。例如，LTC3554是一款适合锂离子／聚合物电池应用的微功耗多功能PMIC，包括一个USB兼容的线性PowerPath管理器、一个独立的电池充电器、两个高效同步降压型稳压器和一个按键控制电路。当全部输出保持稳压时，可选择的待机模式引脚(详见图1)可使电池的损耗电流减小到只有10UA。

当LTC3554从一个USB端口或5V墙上适配器提供高达400mA的电池充电电流时，它的PowerPath管理器能自动控制负载的优先顺序，浑然一体地管理多输入电源之间的切换以便向负载加电。输入电流限制是引脚可选的，并且内部设置以满足USB的电源规范(需外部电阻器)。LTC3554的输入电压允许高达5.5V，为了提高坚固性，其绝对最大瞬态电压为7V。该IC的“即时接通”运作特性确保电池甚至在完全放电的情况下也可对系统供电。它的自主性工作能力无需一个外部管理器来终止充电。

两个内置同步降压型稳压器以100％占空比工作，并且每个稳压器能够提供高达200mA的输出电流，可调节输出电压低至0.8V。为了增加灵活性，这两个稳压器可独立控制使能和停用，并且其振荡频率和对应转换速率也是引脚可选的(1.125MHz或2.25MHz)，从而允许应用电路动态地对效率和EMI性能作出权衡。该IC的高开关频率特性还允许使用小尺寸低成本电容器和电感器。其内置低RDS(ON)开关能够提高效率高达93％，并且使电池工作时间达到最长。另外，突发模式(Burst Mode)在轻负载时优化了效率，每个稳压器的静态电流仅25μA(在停机模式下

在轻负载和空载条件下，LTC3554的降压型稳压器自动地切换到节能迟滞控制算法，它间歇地操纵开关以便使开关损耗最小。这被称为突发模式操作，在该模式中，降压稳压器使电源开关进行足够次数的循环，以把输出电容器充电至一个略高于稳压点的电压。该降压型稳压器随后进入一种减少静态电流的休眠模式。在这种状态下，功耗可减到最少，而输出电容器提供负载电流。只要输出电压降低到稳压点以下，该降压型稳压器便从休眠模式唤醒，并且再次调整开关直到输出电容器电压再次稍高于稳压点。因此休眠时间取决于负载电流，由于该负载电流决定输出电容器的放电速率。如果负载电流增加超过大约50mA，那么该降压型稳压器要恢复到恒定频率运作。

当STBY引脚置高电平，允许全部开关稳压器在待机模式下工作。在这种模式下，稳压器保持输出处于稳压状态，而独立的降压型稳压器的静态电流降低到只有1.5μA。这种模式适合于具有微功耗待机、休眠或存储器“持续运作”模式的应用。每个稳压器的负载能力可降低到5mA。待机模式在负载极轻的情况下使用，此时，即使是突发模式操作的低静态电流也被认为是过大了。

当两个稳压器其各自的PWR_ON引脚的输入端接低电平时，每个降压型稳压器都被停机。在停机状态下，每个开关稳压器从电源引脚(BVIN)只消耗几个nA的损耗电流。每个被禁止的稳压器还可在其输出端从其开关引脚对地接一个10kΩ的下拉电阻器。

LTC3554提供了一个集成按钮接口，该接口使得能够利用单个按钮来完成应用电路的上电和断电操作，并通过PBSTAT输出来发送用户输入信号。初次揿按按钮将对降压型稳压器的上电操作进行排序，并向应用电路供电。后续的按钮揿按将由PBSTAT输出端上的一个低电平信号来指示。通过监视PBSTAT信号，应用的微处理器就能够改变操作或按照某个按钮命令来执行断电操作。另外，按钮接口还具有一种“硬复位”状态，通过揿按按钮达5s以上即可达到该状态。硬复位将把两个降压型稳压器全部断电，并将LTC3554置于一种超低电流(

采用不可再充电电池(例如：碱性电池或Energizer“e2”锂电池)甚至在终端产品的外部进行充电的电池(比如：镍电池或可再充电碱性电池)来给中低端便携式电子产品供电的情况很常见。为了满足此类设备的需要，凌力尔特开发了微功率PMIC――LTC3101。通常在采用两节AA电池供电的应用中，人们使用一个升压型稳压器来产生3.3V电压轨。然而当采用e2锂电池时，由于电池电压较高，VBAT会高于VOUT，因此升压型解决方案要么不起作用，要么效率非常低(取决于所采用的升压型转换器类型)。不过，由于LTC3101采用一个内部降压-升压型转换器来产生3.3V电压轨，因此没有输入电压限制，并且能够轻而易举地处理e2锂电池。总之，降压-升压型转换器的有效性并非仅仅因为它提供了从USB／锂电池／5V墙上适配器输入获取工作电源的能力，而且还在于必需在采用所有可能的两节AA电池输入时实现高效运作。

LTC3101“始终保持运行”的VMAX和LDO输出负责为关键的功能电路或附加的外部稳压器供电。内部排序电路和独立的使能引脚提供了灵活的上电和断电选项。此外，该IC的PowerPath控制电路还运用一种低损耗PowerPath控制拓扑结构在这些多种输入电源之间实现了无缝和自动的功率通量管理。每个开关电源的输入都具有一个额外的开关MOSFET，一个FET连接至BAT输入，而另一个FET则连接至USB输入。这使得该IC能够自动选择其将要使用的输入(如果USB和电池均存在)，并在采用任一种输入电源进行操作的情况下优化效率。

篇3

关键词：电力系统 嵌入式系统 μC/OS-II 无源无线测温

中图分类号：TM63；TN03 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0081-02

1 引言

随着用电负荷的增长，电力系统的保护也就显得愈加重要。在电力系统中，主供电线路、继电器接触触点及导线接头处等电阻较大或者易于出现接触不良的地方或因老化，或因接触不良，或因过载过流或其他原因而引起设备温度大幅上升致电力设备损坏的事故时有发生，而且过热是加速设备的老化的主要原因，长时间早高温下工作的电力设备的绝缘损毁，严重的甚至会发生短路事故。因此很有必要对电力系统薄弱部位的温度进行实时监测。近年来，采用微机技术的温度监测在电力系统中得到广泛应用，但所采用的测温方法大多还是较为传统的，比如DS18B20等，需要提供电源，而且监控装置基本上是不同厂家自成体系，所用通信协议不同，给组网带来很大的麻烦。基于这样的现状，本文设计一种电力系统无源无线温度检测系统，利用ARM架构Cortex-M3系列高性能处理器和硬实时操作系统来μC/OS-Ⅱ实现温度的监控和组网。并开发了上位机软件，管理人员可以在有好的界面下观测电力系统的各个关键部位的温度变化。

2 系统工作原理

本系统采用基于表面声波技术的温度传感器，其原理简单地说，就是在待测对象的表面贴上一层压电材料，再把射频信号发射到压电材料上，反射回来的信号就会带有温度信息，通过对该信号的处理就可以分理处温度信息。表面波技术最大的优点就是不需要给传感器设计供电电源，能够实现无源无线测量，这大大方便的测量和布置传感器。

μC/OS-Ⅱ是一款硬实时多任务操作系统内核，绝大部分为C代码，少量与硬件相关的采用汇编编写，并且开源，所以只要做少量修改就很容易被移植到各种架构的嵌入式处理器中。目前该操作系统支持64个任务，最新的μC/OS-III能支持256个任务，在对实时性要求高的场合应用很广泛。本设计就是基于μC/OS-II建立任务，不同的任务实现各自的功能，互相配合，最终完成整个系统的功能。

3 系统组成

3.1 整体设计

系统的整体结构图如图1。

最底层是基于SAW的温度传感器，采集到温度信号以后，无线发送到温度监测装置，温度监控装置将各个点的温度在LCD上显示出来并通过RS485总线将数据发送到PC机。其中的温度检测装置是本文重点设计的。

3.2 温度监控装置

温度监控装置采用ARM架构的LCD1752芯片，除了系统工作必须的电路，还在在其周围扩展LCD显示屏和触摸屏，无线收发装置，RS485总线接口。具体框图如图2所示：

4 运行效果

在上位机中，用开发了上位机监控界面，可以实现实时温度曲线的绘制，查询历史温度，设置报警值等等，运行效果如图3，4，5。

5 结语

本文设计了一种实时温度监控系统，从传感器到上位机，都进行了设计。传感器采用表面波技术，可以实现无源无线的测量；下位机采用LCD1752芯片，并移植了μC/OS-II硬实时操作系统，保证了温度测量的实时性，系统的鲁棒性以及与其他系统的兼容性；上位机的监控界面提供了很好的人机接口简单方便易用。

参考文献

[1]刘结焱.变电站无线无源测温节点的设计与集成[D].安徽大学，2011.

[2]王玉波，张立勇，单铭.声表面波无线无源温度监测系统[J].软件导刊，2013，02：93-94.

[3]郭凤仪，刘志岭，王智勇，何维涛，陈占东.SAW无线无源技术在避雷器温度监测中的应用[J].传感器与微系统，2012，10：139-142.

[4]蔡建爽.高压变电站无线测温装置的电磁兼容性和有限元分析[D].天津大学，2008.

篇4

【关键词】高压直流电源 供电结构 336V电压 国内外应用

中图分类号：TM922.0 文献标识码：B 文章编号：1006-1010（2014）-13-0080-07

1 引言

随着我国通信行业的高速发展，互联网的大规模普及与运用，网络视听、电子商务、电子信息等依托基础网络的业务不断拓展。数据业务的快速增长，使其市场业务份额大幅提高，通信局站的UPS使用量大增，系统的可靠性和维护的简便性越来越受到关注，而UPS在这2方面均存在很多问题。尽管双总线UPS供电系统增加了UPS供电的可靠性，但其加大了机房使用面积，增加了设备投资，也加大了能源浪费。336V直流供电系统的系统效率和可靠性均要高于UPS供电系统，这一点已经得到了业内人士的公认。

2 高压直流电源（HVDC）概述

（1）定义：高压是相对通信电源常用的48V来说的“高压”，电压范围在200～400V。

（2）其发展历程如图1所示：

（3）高压直流提出的技术背景

UPS存在的问题

交流UPS供电模式在通信系统中存在的安全性、经济性等方面的问题越来越凸显，主要体现在能耗高，可靠性低，维护、扩容难度大，建设成本高等方面；

高频开关电源技术普及，生产成本已经低于变压器电源；

转型业务、数据通信、各种增值业务平台在电信运营商业务中的比重日趋增大，安全和节能方面的需求对电源保障提出了更高的要求。

3 高压直流供电的技术基础

3.1 IT设备电源模块工作原理

IDC机房设备以服务器为主，现在生产的每一台服务器自身都有2个以上的电源模块，模块之间是主备用关系。正常工作时2个电源模块负载均担，当一只模块出现故障或进行检修时，另一只模块承担全部负荷。IT设备内部电源是一个可靠性很高的独立模块，每一只电源模块的基本工作原理如图2所示，对于功能强、使用在重要场合的服务器或小型机，均配置2个或2个以上的模块并联运行。

图2 IT设备电源模块工作原理示意图

由图2和图3可以看出，虽然IT设备输入的是交流电源，但核心部分还是DC/DC变换电路，因此只要输入一个范围合适的直流电压给DC/DC变换电路，就同样能满足IT设备安全工作的要求。图中因为输入端没有工频变压器，所以输入直流不会产生短路阻抗，就没有必要非得交流输入。如果输入的直流合理配上蓄电池，辅以远程监控，构成一个可靠的直流供电系统，就可取代交流供电系统。

3.2 现有IT设备的配电结构

目前IDC机房针对IT设备的配电系统有3种结构：交流配电、机架直流配电、设备直流配电。首先对配电系统里的几个结构单元进行介绍。

PDU（Power Distribution Unit）：电源分配单元，具有电源分配和管理功能。电源分配是指电流及电压和接口的分配；电源管理是指开关控制（包括远程控制）、电路中的各种参数监视、线路切换、承载的限制、电源插口匹配安装、线缆的整理、空间的管理、电涌防护和极性检测。

PSU（Power Supply Unit）：驱动电源，是计算机中的一个组件，负责将交流电转成稳定的12V、5V及3.3V直流电，是供计算机内其它组件使用的电源。服务器内部基础工作电压均为12V直流，不受服务器电源外部输入电压的影响，最后都统一转换成12V直流供电。

VRM（Voltage Regulator Module）：电压调节模块，其主要是通过对主板上直流/直流（简称DC/DC）转换电路的控制来为CPU提供稳定的工作电压，同时也对电脑启动时电压的变化情况和时序作出明确的要求。根据VRM标准制定的电源电路能够满足不同CPU的要求，降低人工干预的复杂性，简化了稳压电路的电压控制设计。

AC/DC是交流输入，直流输出。DC/DC是直流输入，直流输出。

（1）交流配电结构

图4的方案为交流UPS系统所采取的供电结构，380V的三相交流电压经过UPS电源（其内部结构为1个AC/DC转换模块和1个DC/AC转换模块，先做1次交流变直流变换，再做1次直流变交流变换），输出为380V/220V的交流电压，通过PDU变压器后变成220V的交流电。在PSU中，交流220V先通过1个AC/DC转换模块变换为直流380V，再由隔离的DC/DC变压器降为典型的直流12V以供电源使用。

（2）机架直流配电结构

图5的配电方式是在服务器机架上（图中rack部分）将电压变化为直流380V供电，通过在服务器机架内配置AC/DC转换模块，产生隔离的直流380V，但是有严重缺陷，机架内AC/DC转换模块的数量影响了用电效率的提高。

（3）设备直流配电结构

图6的配电方式为336V直流系统所采取的供电结构，它取消了UPS中的逆变器（即DC/AC转换模块）、PDU中的变压器、PSU中的AC/DC转换模块，使整个电路结构变得很简单，用电效率得到了极大提高。

3.3 高压直流电压范围选取

目前，因无相应的技术标准或规范对高压直流系统的供电电压作出相应规定，各方试点的电压等级不尽相同，所以有必要对供电电压的选择进行相应分析确定出合适的供电电压。

电压等级的选择应主要从以下几个方面进行考虑：

电压选取的基本原则

元器件的耐压范围

配电设备的电压等级

配电线路的金属消耗

与蓄电池的匹配

安全性

（1）电压选取的基本原则

现在IDC机房的服务器内部一般使用SSI高频开关电源，把外部输入的交流电转化为内部电子电路所用的直流电。计算机设备的高频开关电源的基本工作原理如图7所示。

将图7进行简化，如图8所示，实际上在交流输入的时候，在正半周，电流的走向是：A―2―C―D―4―B；在负半周的时候，电流的走向是：B―3―C―D―1―A，整流管1、3和2、4轮流导通。

理论上，一般服务器的输入电压要求是220V±10%，即198V～242V，因此Uo的取值范围是252V～308V，这个值是电源的标称电压。实际上，CD后端的DC/DC变换器是通过调节开关脉冲的占空比即开关管的导通时间来控制输出直流电的电压的。因此，电压范围可以高于308V。

当采用直流电压直接输入AB时，由于电压不变相，整流管2、4长期导通，整流桥可视为直连。如图8所示，这样电压从AB端直接传到CD端。若不考虑整流管自身的损耗，则Ui≈Uo

直流电压范围上限计算（整流二极管最大反向电压）：

通常PC机、服务器铭牌标明工作电压范围180～240V，由此得出电压上限为：

U高=240×1.414=339V （1）

直流电压范围下限计算：

经过对多种设备的现场测试，IT设备电源模块交流工作电压在180～240V的范围均能正常工作，根据IT设备电源模块恒功率特性和整流元件直流波形发热这2方面的特性来考虑，直流工作电压最低电压为：

（2）

（2）元器件的耐压范围

大部份的电子零件（Caps，MOSFET等）的耐压范围为450～500VDC，此耐压范围的元器件技术成熟且价格低廉。考虑故障排除和启动时的电压脉冲峰值，高压直流供电系统最高工作电压不宜超过400V。

（3）配电设备的电压等级

多芯电力电缆的绝缘电压为690V/1 000V，线对地绝缘电压为690V，线之间绝缘电压为1 000V。从表1中的资料可以看出，高压直流供电系统工作电压不超过400V时，配电设备均可以支持。

表1 部分厂家断路器直流应用的技术特性

设备

厂家 设备型号 额定工作

电压/V 额定绝缘电压/V 额定工作

电流/A

施耐德 微型断路器

C65H/L-DC 440（2P） - 1～63

塑壳断路器NS系列 500 750 100～630

框架断路器NW系列 500/900 1 000 1 000～

4 000

ABB 微型断路器

S260UC、S500、S800S 440/500 - 1～125

塑壳断路器T系列 500/750 800/

1 000 160～800

框架断路器E系列 不适用直流 不适用

直流 -

（4）配电线路的金属消耗

通信机房采用不同的电压等级，对于铜材的消耗也不相同，其初始投资也有所不同。交流供电一般采用三相四线制，直流供电采用单相两线制。相同电缆截面，相同电缆数（4根），相同电流情况下的输送功率比如式（3）所示（cos为功率因数，可取0.9）：

（3）

输送相同的功率，直流电压值越高则耗铜量越少。当直流供电电压高于296.2V时，电缆耗铜量比交流380V供电少。因此IDC机房若采用高于296.2V供电电压等级的直流供电系统（综合了转换器的功耗），就能达到降低初始投资成本，提高经济效益和节能的目的。

采用不同电压等级的直流供电系统，其长期运行的线路损耗不同。从长期运行角度比较交流与直流运行的经济性，选择恰当的直流电压等级，现对交、直流输送功率的通用公式进行分析（cos值取0.9）：

直流电压为242.5V是交直流线损的平衡点，线损与电压的平方成反比。（综合相关转换器效率，常把296.2V作为平衡点）

（5）与蓄电池的匹配

目前，普遍应用的蓄电池为铅酸蓄电池，单只电压为2V、6V或12V。蓄电池作为后备电源，在高压直流供电系统故障、维护或停电时，为系统提供不间断电源。因而，高压直流供电系统的电压应与蓄电池电压相匹配。系统可以采用2V、6V或12V电池，因而高压直流供电系统的标称电压应为2V、6V和12V的整数倍。

（6）安全性

由交流输入供电改成直流输入供电，其基本整流电路“桥式整流”，如图8所示。将原来的交流UPS供电时整流管1、3和2、4轮流导通，变成2和4单边导通，原来2只整流管同时工作的模块，改成单管长时间工作。安全问题一直是人们担心的，对安全性将从下面2个方面来进行分析。

电流计算

IT设备二次电源基本上是一个恒功率设备。当服务器220V交流供电时，它的等效直流是200V，如果给服务器直接输入直流336V，相当于电压提高了70%，则工作电流相应下降70%，输入高压直流时流经整流管的电流，小于输入220V交流时流经整流管的电流。

发热量对比

发热量Q=I2*R*T，当通过整流管的电流一定时，其发热量与电阻成正比，二极管的伏安特性曲线如图9所示。由图9可知：在二极管截止区，该区域为高阻区，由于电流为0，它的作用忽略不计；在二极管饱和区，该区域为低阻区，等效电阻极小，对二极管发热影响较小；在线性区，呈现一个较大的非线性电阻，是二极管发热的主要根源。在交流输入供电时，单个整流管每秒钟要经过100次线性区，而直流输入供电时，二极管工作不经过线性区，始终工作在饱和区，所以整流管等效电阻R，在直流输入状态下比交流输入状态下小。

图9 二极管伏安特性

通过上述2点我们得出结论：长时间单管直流供电的工作电流小、发热小，是安全的。

从以上6点的分析来看，高压直流供电系统的电压设置越高越有利，但是工作最高电压不宜超过400V，通过计算，高压直流供电系统的电压设置应为：

标称电压：336V；

浮充电压：374.64～381.36V（2.23～2.27V/cell）；

最高均充电压：386.40～394.80V（2.30～2.35V/cell）；

蓄电池只数：2V电池168只串联或12V电池28只串联。

4 高压直流在国内外的应用

4.1 国际研究和应用

Intel EC最早就对数据中心采用的新型供电进行了研究与应用，法国电信和阿尔卡持公司相继于1999年提出《供电给新的电信网络和服务用的新的供电系统》，2000年又发表了《电信和数据通信融合的整流型AC供电技术的新研究》，并在2001年发表《新电信网络和服务的最佳新型供电》。欧美绝大部分通信运营商采用300～400V直流电压方案；法国电信公司、日本NTT电信公司试用380V高压直流供电系统；美国Intel、Microsoft、Facebook等公司试用400V高压直流供电系统；瑞士在建第一个完全采用336V直流供电的MW级数据中心，为商用数据中心。

4.2 已的技术标准

在国际上，2012年2月欧洲标准《接入400V直流源的电源输入接口》已正式；2012年5月国际电信联盟（ITU-T）标准《Direct current power feeding interface up to 400 V at the input to telecommunication and ICT equipment》已正式。

在国内，国家标准《通信高压直流电源系统工程设计规范》已完成了征求意见稿，即将正式；行业标准《YD/T 2378-2011通信用240V直流供电系统》也已下发；中国移动企业标准《336V开关型整流器》（QB-H-007-2012）、《336V直流电源系统》（QB-H-008-2012）已正式；中国电信已制定240V高压直流的企业标准。

4.3 国内高压直流进展情况

（1）中国电信使用情况

中国电信的240V直流系统如图10所示。

中国电信于2007年开始对240V高压直流供电系统进行研究与试用，2008年开始在江苏盐城试验标称电压为240V的直流供电系统，采用270V直流电为交流服务器供电。大部分交流服务器可以采用标称240V直流供电系统供电，部分服务器机架须作相应调整。试验效果比较好，节能效果很明显。

目前电信全国在网的240V直流电源系统已达到300多套并分布于20多个省、直辖市；同时计划在内蒙古新建计算信息园数据中心，共6栋楼，由电信、腾讯、百度等入驻，招标要求设备厂家兼容240V系统供电。

（2）中国联通使用情况

中国联通于2009年，在山东淄博将IDC机房UPS交流供电改造为高压直流供电，此工程是联通第一个高压直流电源工程，采用240V系统。然后于2010年在河南进行高压直流电源试点；2012年在深圳，由省公司牵头进行技术交流、方案设计，进行高压直流试点应用。

（3）国内非运营商使用情况

国内非运营商企业阿里巴巴，率先采用240V直流供电，并在IT机架内安装270V转12V嵌入式电源为服务器设备供电。南京日博、江苏广电、腾讯、润迅（深圳）等都已采用240V供电技术，百度等也将试用。

4.4 336V在中国移动的进展

中国移动的336V直流系统如图11所示。

（1）使用情况

中国移动于2009年开始进行高压直流研究和试点，试点地点选择在深圳罗湖邮政楼。经过测试，性能指标达到设计要求，运行稳定，节能效果明显。接着于2011年开始在内蒙古、辽宁等省开始实施运行。2012年仓储式机房与336V直流供电系统结合磷酸铁锂电池进行试验，服务器采用336V/12V嵌入式电源供电。

（2）技术标准和规范

目前中国移动已颁布的技术标准和规范有《336V直流供电系统》、《336V开关型整流器》和《336V直流供电系统设计规范》。国家标准《通信高压直流电源系统工程设计规范》即将颁布。

5 结束语

通信用高压直流供电系统是一种新型的供电方式，是使用与维护人员信赖的电源种类，通信电源是通信负载的能源供应源泉，是通信设备的“心脏”，其重要程度不言而喻。作为通信电源系统，我们始终认为系统安全稳定可靠的运行才是最重要的；其次才是节能环保问题。高压直流系统的高可靠性才是推动其广泛应用的前提条件，由于其运行效率也比现有交流系统高出至少20%，所以必然会受到业界欢迎，同时这也是实现节能降耗的有效手段之一。

高压直流供电系统的通信行业标准和技术规范的颁布与实施，必将推动通信用高压直流系统的研发与生产，促进其在我国通信领域的应用，也为用户的正确使用、合理维护奠定了基础。通过全文的分析，可以看到高压直流供电有着明显的优势，尤其是在高效和安全这2方面的优势更为突出。随着数据通信与网络通信的高速发展，通信负载对电源系统的要求也越来越高，通信电源系统安全可靠稳定的运行是重中之重。高压直流供电以其高可靠性，超低运营成本的优势将在未来通信领域得到更广泛的运用。

参考文献：

[1] 梁延贵. 现代集成电路实用手册[M]. 北京： 科学技术文献出版社， 2002.

[2] 王吉信，田得露. 20kV/2kW模块化高压电源研制[A]. 全国电源技术年会论文集[C]. 2005： 840-841.

[3] T L Baldwin， T. Hogans jr， S D Henry， et al. Reactive-power compensation for voltage control at resistance welders[J]. IEEE Transactions on Industry Applications， 2005，41（6）： 1485-1492.

[4] 韩民晓，文俊，徐永海. 高压直流输电原理与运行[M]. 北京： 机械工业出版社， 2009.

[5] GOLE A M， MEISINGSET M. An AC Active Filter for Use at Capacitor Commutated HVDC Converters[J]. IEEE Trans On Power Delivery， 2001，16（2）： 100-105.

[6] 李普明，徐政，黄莹，等. 高压直流输电交流滤波器参数的计算[J]. 中国电机工程学报， 2008，28（16）： 115-121.

篇5

关键字：微波消解 ICP-AES Pb、Cd 运用

一、ICP-AES法

铅、隔作为食品重要污染物，直接威胁着人们的食品安全，因此，在进行食品类加工，食品类生产时，都要重视铅、隔的检测。在当前阶段，检测铅、隔的方法有氢化物原子荧光光谱法、火焰原子吸收光谱法以及石墨炉原子吸收光谱法等等，这几种方法在检测方面都易实现，但ICP-AES法相对于其他几种检测简便，灵敏度高，并且操作简单，因此，在当前食品安全应用方面，应用较广，在进行铅、镉检测时，ICP-AES对液体分析物检测灵敏度较高，特别是痕量分析，因此，熟悉ICP-AES法有利于更好的检测铅、隔含量。

二、ICP-AES法原理

电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES），是以电感耦合等离子矩为激发光源的光谱分析方法，具有准确度高和精密度高、检出限低、测定快速、线性范围宽、可同时测定多种元素等优点，国外已广泛用于环境样品及岩石、矿物、金属等样品中数十种元素的测定。

电感耦合等离子体焰矩温度可达6000～8000K，当将试样由进样器引入雾化器，并被氩载气带入焰矩时，则试样中组分被原子化、电离、激发，以光的形式发射出能量。不同元素的原子在激发或电离时，发射不同波长的特征光谱，故根据特征光的波长可进行定性分析；元素的含量不同时，发射特征光的强弱也不同，据此可进行定量分析，其定量关系可用下式表示：

I=aCb

式中：I―发射特征谱线的强度；

C―被测元素的浓度；

a―与试样组成、形态及测定条件等有关的系数；

b―自吸系数，b≤1

三、实验部分

1.1 仪器与试剂

ICP-AES：型号ICAP-6300DUO 生产厂家：美国热电

微波消解仪：型号MW3000 生产厂家：奥地利安东帕

硝酸：优级纯

高氯酸：优级纯

铅、镉标准溶液（国家钢铁测试中心钢铁研究院），使用时逐级稀释。

1.2 样品处理

将淡菜样品烘干、粉碎，称取混合均匀的0.5g样品于微波消解罐中，加入10ml硝酸-高氯酸（4+1）溶液，安装好消解罐放入消解仪按微波消解操作条件消化样品，消化完成后，将消解罐放在赶酸板上140℃赶酸至冒高氯酸白烟，液体澄清后定容到50ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，混匀。同时做样品空白。

微波消解仪设定条件：样品数4（空白两个加样品平行两个），可根据试样多少调节仪器功率。

消解程序：

功率 升温时间 保温时间 风扇速度

1 400 10min 15min 1

2 700 10min 20min 1

3 0 15min 3

1.3 实验条件

将混合标准工作溶液和样品空白，样品溶液分别引入ICP-AES，在仪器工作条件下对样品进行测定。

标准曲线标准系列（mg/L）

元素 1 2 3 4 5 6 相关系数

Pb（220.3） 0.00 0.02 0.06 0.10 0.30 1.00 0.999994

Cd（214.4） 0.00 0.02 0.06 0.10 0.30 1.00 0.999945

ICP-AES工作参数：

工作参数 设定值 工作参数 设定值

RF功率 1150 w 观测方式 水平观测

泵速 50 rpm 重复 3次

辅助气流量 0.5 L/min 样品冲洗时间 30秒

雾化器气体流量 开 波长范围 两者

驱气气体流量 一般 校正模式 浓度

1.4 方法回收率

元素 加标量

mg/kg 测量值

mg/kg 加标回收率

% RSD

% 检出限

mg/kg

Pb 0.20 0.1903 95.15 0.5713 0.01

Cd 0.20 0.2026 101.30 0.6923 0.0005

Pb 0.40 0.3822 95.55 0.7148 0.01

Cd 0.40 0.4129 103.22 1.005 0.0005

四、结束语

利用微波消解-ICP-AES法可以快速简便的检测出淡菜中铅，镉的含量，这种方法对于绝大多数的淡菜产品中铅镉的检测都较为准确，具有灵敏度高、线性好、稳定性优、易于操作等特点。因此，加强食品安全，防止铅、镉含量过多，对人的身体产生不利影响，需要加大对铅、镉的检测力度，充分利用微波消解-ICP-AES法检测淡菜中铅、镉的含量，从而确保食品发展更加安全，饮食的更卫生，保障人们的身体健康安全。

参考文献

[1] GB 5009. 12-2010食品安全国家标准 食品中铅的测定.北京： 中国标准出版社，2010

[2] GB/T5009. 15-2003食品中镉的测定.北京： 中国标准出版社，2003

[3] 金高娃，蔡友琼，龚倩，沈康俊，陈雪忠，于慧娟. 微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定南极磷虾中的硼. 分析实验室2011.12

[4] 赵银宝，杨春霞. 微波消解样品-氢化物发生-原子荧光光谱法测定枸杞中砷. 理化检验-化学分册 2011.11

[5] 魏益华，张金艳，涂田华，董秋洪. 微波消解样品-电感耦合等离子体质谱法测定青菜中砷、镉、铬和铅. 理化检验-化学分册 2011.11

篇6

一、概况

飞捷LT-3500E型数字电视机顶盒开关电源的核心元件，采用了HX2

02H开关电源集成电路（引脚功能见附表1方框图见图2），除了稳压取样电路外，其他功能几乎都集成在集成电路中。该集成电路有以下特点：

1.防过载防饱和专利设计，能及时防范过载、开关变压器饱和、输出短路等故障。

2.采用内置功率三极管为开关管，同时利用其放大作用完成启动，并将启动电阻的功耗减少10倍以上。

3.内置斜坡补偿电路，热保护电路，斜坡电流驱动电路。

由于该电源使用了THX202H、光电耦合器PC817，三端取样集成电路TC431，所以电路简单，便于维修。

二、工作原理

1.开关电源输入回路

220V市电经开关由接线端CN2进入，L1、C3为交流电源滤波电路，该电路可以滤除来自电网的干扰，同时也可以滤除开关电源产生的噪声，以免对电网造成污染。

串联在市电输入回路中的NTC是一只型号为10D-11的负温度系数热敏电阻器，常温阻值为10Ω，气作用是减少开机浪涌电流，该机在接通电源的瞬间，NTC阻值为常温状态值10Ω，可以减小对电容C4充电的浪涌电流，当NTC流过电流后，温度升高，电阻值急剧下降，在设备正常工作时，NTC保持在低阻状态。并接在市电输入回路中的MY为470V压敏电阻器，其作用为过压保护，在雷击侵入或市电电压由于某种原因大幅度升高时，超过其击穿电压时，MY击穿短路，保险管F1熔断，切断电源，保护后面的电路，以免造成更大的损失。D1.R1.C5组成开关变压器T1初级反峰脉冲电压吸收回路，以保护IC1内部开关管不被击穿，当开关管从导通变为截止时，开关变压器初级线圈上产生很高的反峰脉冲电压，在反峰脉冲电压到来时，二极管D1导通，抑制IC1内部开关管集电极上的反峰脉冲电压，保护开关管不被击穿。D1导通时给电容C5充电，当IC1内开关管导通时，D1截止，C5通过R1放电，因而在下一次反峰脉冲电压到来时D1会再次导通。

2.开关电源启动过程

220V电源经整流后在C4两端得到约300V直流电压。该电压分两路输出，一路经开关变压器T1的初级绕组①-②加至IC1的⑦、⑧脚，既加至其内置电源开关管集电极，另一路经R10、R11加至IC1的①脚，也就是其内置电源开关管基极，为IC1提供启动电压。IC1内部开关管微导通，开关变压器T1的初级绕组①-②中有电流流过，经电磁感应，绕组③-④中有相应的感应电动势，经D6整流后形成一直流电压，由于正反馈作用，该电压逐渐上升，当上升至8.8V时，启动阶段结束，进行正常工作模式，开关电源的振荡频率由IC1②脚内电路与外接振荡电容C15决定。开关变压器次级各绕组经电磁转换分别输出各组额定电压，供给主板、显示等电路使用。

3.稳压工作过程

IC1④脚为稳压控制输入端，开关电源的稳压环路由IC2（PC817）、IC3（TL431）及其元件组成。稳压环路的取样电压直接取自开关变压器输出的+3V电压，当由于某种原因使开关电源输出的电压上升时，其+3V电压也同时上升，经R8、R5、R6分压后的电压也相应升高，该电压作用于取样集成电路IC3的R端（参考极），由于IC3内部的电路作用，将引起IC3的K端（阳极）电压下降，导致流过光电耦合器IC2内部发光二极管的电流增大，IC2中光敏三极管的c-e结内阻随之变小，这个变化由开关电源集成电路IC1的④脚进行检测，由IC1内电路处理后控制内部开关管的导通占空比，使其导通时间减少，流过开关变压器T1初级绕组的电流也相应减小，经电磁变换，促使T1次级各绕组感应电动势下降，从而迫使电压降至额定工作电压。当输出电压由于某种原因降低时，其稳压工作过程与之相反。IC1④脚正常工作电压约为1.8V。

三、故障检修

该电源可将负载拔掉后单独检修，既方便，又可以避免在为维修中造成对主板及其它电路的损坏。

实例1：一场雷雨后，开机整机不工作。

分析检修：打开机壳，检查保险管F1熔断，NTC烧断，压敏电阻MY裂开，其它元件检查未见异常，分析为雷击导致的过电压保护电路损坏，将上述元件更换后，拔掉负载，加电检测各组电压恢复，装机实验声图正常。

实例2：开机后整机不工作。

分析检修：打开机壳，检查保险管F1未熔断，通电测量+18V、+5V、+3V均无电压，C4两端+300V电压正常，检查启动电阻R10、R11，发现R10阻值为∞，分析为启动电路断路引起的无法启动，取两只510KΩ的电阻串联后接入，各组输出电压恢复正常，开机通电显示正常。观察损坏电阻R10外观完好，无过流发热现象，用夹子表笔连接测量，晃动电阻时表头偶尔跳变，确定该故障为电阻引线端虚接开路造成，属于元件质量问题。

实例3：开机无通电显示，频道指示灯微亮。

分析检修：打开机壳，测量各组输出电压均大大低于额定电压，目测发现C1有漏液，分析为电容容量下降引起的输出能力降低，更换后试机，各组输出电压恢复正常。

实例3：开机正常，工作约一小时后，画面马赛克逐渐增多，影响正常收看。

分析检修：在故障检测中发现+3V电压不稳定，手摸C11、C12均有不同程度的温度上升，分析为因为+3V电压波动造成解码异常，引起电压波动的原因是两个电容器容量降低引起的，拆下电容测量，与同规格的新电容相比，发现其充放电明显不足，容量降低严重，且重量变小，应该是由于元件质量不好，并且长时间工作造成的电解液干涸，导致容量的降低。将这两个电容分别更换为25V1000μF和25V470μF的电容后，试机恢复正常。该机开关电源次级电路中C7.C9也较易发生上述故障，建议采用高一耐压等级的优质电容一同更换，以绝后患。

篇7

分析与检修 接通电源开关，电源指示灯不亮，初步判断故障出在开关电源或系统控制微处理器电路中。拆开机器右边机壳，用500型万用表检查系统控制微处理器IC6004的15脚（Vdd2）、60脚（Vdd3）和117脚（Vdd1）5V电压正常，将万用表黑表笔接地、红表笔监测IC6004的7脚（P·ON）为低电平0V接通电源开关，7脚仍为低电平0V，正常值应由低电平变为高电平4.7V，这说明系统控制微处理器IC6004的7脚无电源接通（P·ON（H））指令输出，估计是复位电路工作失常引起的，用万用表检查IC6004的25脚（RESET）复位电压为零，正常值接通电源开关瞬间，复位电路IC6009/MN12821R的2脚输出一个瞬时低电平送到IC6004的25脚，使得IC6004内部程序复位到初始状态，复位后（25脚立即回到高电平4.7V，机器处于停止状态，这是按各操作键有效，（NV-M9000系统控制微处理器复位电路见图1所示）。进一步检查发现电阻R8092内部已开路损坏，更换R8092/470Ω电阻后接通电源开关，机器工作恢复正常。

[例2]故障现象 松下NV-3500摄录一体机接通电源开关，插入带盒重放，机内发出机械转动噪声，而且重放图画面在垂直方向出现不规则的抖动。

分析与检修 重放时机内发出机械转动噪声，按快进或倒带键，观察带盘能够卷带，初步判断故障出在磁带走带机构内。为了迅速确定故障存在的部位，用AV连接线将摄录机监视器连接好，插入一盒图像质量和伴音信号好的盒带重放，注意观察，发现监视器屏幕上不但图画面在垂直方向出现不规则的抖动，而且伴音信号变调，由此推断上述故障是因主导轴转动不良而引起的。卸下带仓盖，拆开机器右边机壳，翻下主电路板，检查主导轴电机传动皮带没有发现明显问题，按下重放键，观察磁带走带时机械噪音是由主导轴内发出的，卸出主导轴检查，发现主导轴下端防尘密封圈周围积垢严重，主导轴轴套内脏污而且不，因此造成主导轴转动时摩擦阻力增大，用无水酒精清洁主导轴和轴套，清洁完毕往轴套内加一滴钟表油，装好主导轴，插入带盒重放，机器工作恢复正常。

篇8

几家来自本土LED芯片企业的肯定了现在正处于LED芯片发展的好时机。杭州士兰微电子公司电源及功率驱动产品线高级产品经理王栋说，国内LED照明电源产品近两年呈现爆发性的增长，LED驱动芯片也有着非常强劲的增长速度。“相对于国外的驱动芯片，本土LED照明驱动芯片有市场反应灵敏、更新快，成本低的特点，市场上每年都会发现很多有优势的新品，并且成本降价速度很快，可以很好地满足市场发展的需求。因此，本土LED照明驱动芯片占据着国内市场的大半江山。”

相当来看、国内LED驱动芯片主要涉及非调光的3～60W功率范围的驱动芯片，国外公司在可控硅调光驱动芯片以及大功率（大于100W）的应用中占据主流。

LED照明驱动芯片逐步呈现出隔离与非隔离产品并分天下的局面，并且非隔离芯片由于方案成本低、效率高的特点，上升势头很足。目前，可控硅调光解决方案、电子变压器MR16解决方案以及无频闪的APFC解决方案是几个技术难点，有待Ic设计公司优化解决。

陕西亚成微电子公司产品应用副总经理杨世红指出，随着最近几年LED产业在国内的发展，国内LED驱动电源Ic公司取得了很大的发展，尤其在LED驱动电源的恒流精度、功率因素和节省成本方面做了许多创新，取得了很大成就。LED在国内的发展趋势有两个方向。一是高端LED市场。注重恒流精度，调光，无频闪等；另一个是通用照阴市场。注重LED灯具的价格和使用寿命等。

上海晶丰明源半导体公司胡黎强总经理指出，目前国内Ic厂商已经完全有能力解决LED照明驱动Ic的应用问题，比如晶丰明源从之前解决市场普遍高压启动需要功率电阻影响效率和线性调整率差的问题，到现在关注IC的性价比、稳定性和可靠性，在技术上已经越来越成熟。如果要想向高端市场靠拢，就必须不断发明新的拓扑架构和设计，使产品性能全面超过国外一线品牌。

在我们看来，有这样一些可能的市场发展方向：一个是LED高压化，高压LED可以大幅度提高AC-DC转换效率，提高LED灯的每瓦流明数，减少散热成本：另一个是菲隔离的应用会逐渐增多，这受益于绝缘散热材料的普及和LED灯结构的进步，非隔离应用也可以大幅度地提高系统效率、减小体积和成本。再有就是阻容降压的方案会逐步被高可靠性低成本的开关电源所替代。

上海灿瑞半导体的照明部产品经理李典侑称，LED的应用领域包括：1.室外景观照明和室内装饰照明：2.大中小LED显示屏：室内外广告牌、信息显示屏等：3交通信号灯、高速公路、铁路和机场信号灯：4.便携照明（手电筒、头灯）、阅读照明（飞机、火车、汽车阅读灯）、照相机闪光灯、台灯：5.矿灯、防爆灯、应急灯。

目前，LED IC的技术水平不断进步，主要体现在几个方面：

1.高可靠性、高精度、高效率、高功率因数，最终体现为高性价比。

2.电源寿命与成本。LED单颗寿命长达5万小时左右，但在应用时必须搭配驱动电源，所以LED照明灯具必须从光电整合的角度来考虑寿命。往往电解电容的寿命都是驱动电源的瓶颈，在实际应用环境仅有几万小时寿命，但是在考虑长寿命的同时又不能增加太多的成本，但是市场竞争激烈大部分企业以价格占领市场，大大牺牲了产品的质量，从而也导致了产品利润率逐渐下降。就目前国内市场来看、驱动电源的成本不易超过总成本的1/5。

谈到LED驱动技术发展趋势，李典侑称：

1.照明的最高境界在于“见光不见灯”，所以在不影响照明效果的情况下，电源小型化是一个必然趋势，那么就意味着LED驱动芯片需要更高的集成化和系统化。

2.LED灯相比传统照明灯具有便于智能控制的优势，在目前LED光效和光通量有限的情况下，充分发挥LED色彩多样性的特点，开发变色和智能LED灯饰的控制电路。

集成化、模块化、智能化的设计，使方案的易用性、可维护性大幅度提升，管理、维护成本大幅度降低。

如何提升LED的价值

士兰微电子的王栋经理称，技术革新与成本控制是每一个IC设计公司获胜的法宝。IC设计公司了解到，LED照明的应用在逐步推动IC的发展，每一代IC技术的换代更新也同时在大力推进LED照明的普及。

目前LED照明驱动芯片主要在做替换旧的传统灯具的工作，比如球泡灯、日光灯、射灯等传统灯具。当市场及用户通过替换工作逐步接受LED照明，了解到LED灯具的优势时，LED照明可以发挥更大的作用，比如可以利用LED照明独具的优势，进行智能调光，使得客户使用更加方便，并且还能达到节能的目的。

陕西亚成微电子公司的杨世红副总指出，国内LED电源驱动IC企业最大的机遇就是国内无限大的通用照明市场，需要推出突破性的方案，使LED灯具的成本大幅度下降、使用寿命大幅度提高。而高压线性LED驱动方式是一个很有潜力的方向。

灿瑞半导体的李典侑说，开发差异化、高性价比、更高集成度的驱动控制IC来引导客户、引导市场健康良性的发展，树立自己的品牌形象。同时产品的生命周期节奏要跟上，因为市场变化很快。

上海晶丰明源公司胡黎强总经理认为有几点比较重要，一个是产品定位要准确，

“我们始终和客户坐在一起，向客户学习，解决客户的需求并且帮助客户创造价值。我们舍弃了传统AC/DC电源芯片在LED应用中不需要的一些功能，强化了LED驱动所需要的一些性能，比如原边反馈恒流技术，优异的线电压和负载电压调整率，极简的电路和全方位的保护功能等等。”

再一个是持续的技术创新，根据客户的反馈，结合市场的发展趋势，不断研发具有竞争优势的新产品。

再有，晶丰明源不仅销售芯片，还提供专业的技术服务，可以给客户提供一站式的解决方案和全方位的服务，“细节决定成败。我们始终在想，在每一个环节上都是否可以做得更好。”

LED照明驱动需要本土芯片

LED资深专家颜重光从技术市场角度进行了阐述，他指出，室内LED照明灯具根据LED光源灯珠需要恒流工作的特性，需要的电源驱动芯片主要是开关恒流源和高压线性恒流源驱动芯片。LED照明初期由于没有适合LED光源灯珠专用的恒流驱动芯片，曾经大量使用高耗电而不安全的阻容降压电源电路，和零件多、成本高的“开关稳压电源+恒流电源电路”。阻容降压电路目前已被ERP取缔使用：“开关稳压电源+恒流电源电路”因零件多、成本高和光耦的安全性等问题，基本已被新一代的电路零件少、成本低的开关恒流源电路所取代。

中国本土的LED照明专用集成电路（IC）。鄂开关恒流源驱动芯片，高压线性恒流源驱动芯片研发几乎与国外公司同时起步。站在同一起跑线上。今天不少芯片的技术水平与国外同行相当。最近十年来，我国IC设计师从欧美日学成和在海外工作多年归来，掌握了西方的创新思维和设计流程，中国台胞将世界一流的IC加工技术带至中国大陆流片厂，使中国的IC技术突飞猛进，一跃而进入世界先进行列。因此，中国本土LED照明驱动电源芯片在芯片的创新设计思维、新型拓扑结构上都可媲美国外公司，中国本土设计的LED驱动电源芯片集成度更高、功能更强大、没有无用冗余，而在设计人工、流片成本、物流成本等方面都比国外公司经济。

例如，上海晶丰明源半导体公司专攻室内LED照明驱动电源芯片，短短四年成为国内外著名的LED驱动电源芯片公司，2011年的销售额比2010增长6倍，2012年比2011年增长4倍，达1.2亿元，对于一个30人的芯片设计公司来说，人均生产率是很不错的了。2012年晶丰明源的室内LED驱动芯片出货量达160KK，已名列同行前茅：日立、松下、飞利浦、GE等LED灯具都已使用晶丰明源的电源芯片。

同样做得好的室内LED照明驱动芯片厂商还有北京的美芯晟、杭州的矽力杰和MPS、深圳的明微电子等。

LED照明驱动芯片研发应紧跟LED照明产业的技术发展。并要有超前创新的思维去设计，当今LED照明光源由低电压（VF=3.2VDC）、大电流（IF=150～700mA）趋向高电压（VF=50 ～240VDc）、小电流（IF=10～60mA），由此LED光源板的发热大大减小，解决了低压LED光源高热难解的瓶颈。因而，无需变压器和电解电容器的高压线性分段恒流源驱动芯片脱颖而出，非隔离的高电压、小电流的开关恒流源驱动芯片成为新的需求热点。新的市场机遇，为本土芯片设计公司创造了新的竞争力、新的价值。

市场对灯具的需求是多样化的，发达国家需要净化的供电网络，任何电器的使用都不能对供电网络产生不良的影响，因而有了对用电器具的功率因数（PFC）要求，带主动功率因数补偿的隔离和非隔离的开关恒流电源芯片也就成了LED驱动电源芯片的热门产品。我国本土IC设计公司竞相开发此类电源驱动芯片，使得功能集成度高、性能优秀的带主动功率因数补偿的电源驱动芯片真正做到价廉物美、品质稳定可靠。

LED照明正在走向智能化，LED照明系统需要增加能自动采集非电量信号并转换成电信号的MEMS传感器、智能信号处理的MCU、自动控制的电子开关、控制信号的远距离发送接收等等智能化功能，这就产生了跨学科的电子技术的交叉，电源驱动的Ic技术需要与MCU、MEMS等技术的融合创新。将RGB颜色传感器与智能信号处理的MCU集成在一个封装里的产品已经上市，并被智能照明系统大量使用：红外传感器与控制电源集成在一个封装的产品也在开发中。

本土芯片公司利用芯片创新设计的技术优势，利用贴近世界LED照明灯具海量生产基地的优势，利用中国设计人才的优势，利用中国集成电路生产价格的优势，利用中国物联网的优势，可以预见LED照明灯具的全盘中国化是一定指日可待的。中国芯片设计公司将大有作为！部分本土公司的产品与技术

士兰微电子是一家IDM（集成器件制造商），不仅仅有LED驱动电路，还有配套的MOS管、肖特基等器件。

公司从2006年就开始投入LED照明驱动IC的研发，先后申请了几十项专利，并且研发出几大系列产品：DC/DC LED驱动电路SD42527，采用60V高性能BCD工艺：隔离+APFC驱动电路SD680X系列，系统功率因数大于0.90：非隔离+APFC电路SD690X系列，全电压工作范围，系统功率因数大于0.90，IC恒流精度±3%，线性及负载调整率±2%以内，其中sD6904S是业界唯一一款用贴片SOP封装就可以做到全电压18W的产品：PSR原边控制隔离电路SD660X系列，性能佳，低成本；非隔离无频闪SD670X系列，恒流精度±3%，线性及负载调整率好。

亚成微电子有隔离方案的驱动IC，如：RM326x、RM337x；非隔离方案的驱动IC有RM9010和RM9018：最近又推出了高压线性LED驱动Ic系列——RM9000、RM9001、RM9002。

RM9000芯片是外置MOS的驱动三段LED串的高压线性LED驱动芯片，主要应用在大功率LED照明领域，例如LED路灯、LED隧道灯、LED投光灯等。采用RM9000的80瓦路灯方案，不需要电解电容器和电感元件，LED的效率在90%以上，功率因数在0.95以上，驱动方案的BOM成本在10元左右。

RM9001芯片是集成700伏高压MOS的驱动三段LED串的高压线性LED驱动IC，适用于小功率的球泡灯，驱动方案的BoM成本在2元以下。

RM9002芯片是集成700伏高压MOs的驱动单段LED串的高压线性LED驱动IC，适用于低成本的LED灯管。

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关键词：待机控制 故障 检修

1.开关电源待机控制的基本原理

彩电待机控制功能的实现是待机控制电路在微处理电路的指令下对开关电源自激振荡电路和开关电源输出电路实施控制的。

所谓待机控制也就是通过按下待机控制按键或在程序控制下，由微处理电路让整机工作于正常开机和待机两种状态。待机时电路一般表现为两个方面：一是切断行扫描电路的工作电源，使行输出级不工作；二是使开关电源工作于间歇振荡状态，降低主电源的输出电压和电路功耗，同时仍保证电源有一定的电压输出，确保微处理电路正常工作，以便在接收到开机指令的时候能重新输出开机控制电压启动开关电源并接通行扫描电路的电源。

2.4T36机芯彩电开关电源待机控制电路分析

4T36机芯彩电开关电源待机控制电路主要由微处理器IC101、三极管Q607、Q609、Q604、Q605、Q610等元件构成。在微处理电路IC101 脚输出的电压控制下，控制过程分三个环节同时完成。

微处理电路输出的待机控制电压若为低电平时则代表开机指令，若为高电平时则代表待机指令。

24V电源为Q609的工作电源，R617为Q609的集电极负载电阻，微处理的待机控制电压经R634送到Q609的基极控制其导通与截止。Q607的导通与截止取决于Q609的集电极电位高低，若Q609导通则Q607截止，若Q609截止则Q607导通。Q604和Q605的基极电流通路由Q607控制。若Q607导通，则Q604导通输出24V电源供给行激励电路和场输出级电路，同时Q605导通输出12V电源经Q613组成的稳压电路产生9V电源供给行振荡、解码电路和公共通道电路；若Q607截止，则Q604和Q605都截止，24V和9V电源输出同时关断，电视机处于待机状态。

微处理输出开机指令（IC101 脚0V），Q610截止，对Q608所接的稳压电路不产生影响；微处理输出待机指令（IC101 脚2V），Q610导通使Q608的集电极电流增大，IC601内发光二极管的发光强度增强，光敏三极管的流通电流增大，从而导致开关管的导通时间减少，降低了输出电压。

3.4T36机芯彩电开关电源待机控制电路故障检修

待机控制电路出现故障表现可以分为不能待机和不能开机两种形式。

3.1不能待机的故障分析与检修

对于不能待机的故障检修的关键是在待机状态时Q604和Q605两个管子同时导通，其条件是Q604和Q605两个管子的基极电流通路在待机状态时仍然存在，即Q607的CE有电流通路。因此不能待机的检修要点实际上是Q607的CE电流是如何形成的，检修时可以根据Q607、Q609的工作点分析判别出具体的故障元件。在待机状态下测量：

若Q607的Vb=0V、Vc=0，则说明Q607的CE击穿短路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0.7V，Q609的Vb=0.7V、Vc=0V，则说明Q607的BC击穿短路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0.7V、Vc≥0.7V，则说明Q609的BC开路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，IC101的 脚电压为高电平，则说明Q609的BE击穿短路或R634开路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb>0.7V、Vc≥0.7V，则说明Q609的BE开路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，IC101的 脚电压为低电平，则说明微处理电路异常。

3.2不能开机的故障分析与检修

对于不能开机的故障检修的关键是在开机状态时Q604和Q605两个管子有一个截止或两个同时都截止，而造成两个管子同时截止和只有一个管子截止的原因完全不同。下面分三种情况进行分析。

（1）Q604和Q605两个管子同时截止

如果出现在开机时主电源正常但24V和12V电压输出全部丢失的情况即为Q604和Q605两个管子同时都截止的故障。要造成两个管子同时截止，必须是两个三极管的共用电路出现问题。因此检修的对象可以确定在Q607、Q609、24V整流滤波电路和微处理电路上，检修时可以普测24V电源电压、Q607、Q609、IC101的64脚电源，进行分析判断找出故障元件。在开机状态下测量：

若24V电压为0V，则说明D611和开关变压器损坏；若24V电压正常，Q607的Vb=0V、Vc=24V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，则说明Q607的BE击穿短路或R637开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb>0.7V、Vc=24V，则说明Q607的BE开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb=0.6V、Vc=24V，则说明Q607的BC开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb=0V、Vc=24V、Q609的Vb=0V、Vc=0V，则说明Q609的CE击穿短路或R617开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb

脚为低电平，则说明Q609的BC击穿短路损坏；若IC101的 脚为高电平，则说明微处理电路异常。

（2）只有Q604截止

如果出现在开机时主电源正常，12V输出电压正常，只有24V电压输出丢失的情况即为Q604截止的故障。检修的思路是分析在Q607导通的情况下Q604为什么截止。检修时可以通过测量Q604的各脚电压判别出故障原因。 在开机状态下测量：

若Q604的Veb=0V、Vc=0V，则说明Q604的BE击穿短路或R619开路损坏；若Q604的Veb>0V、Vc=0V，则说明Q604的BE开路损坏；若Q604的Veb=0.7V、Vc=0V，则说明Q604的BC开路损坏；若Q604的Veb=0.7V、Vc=24V，行激励没有电源，则说明R629开路损坏。

（3）只有Q605截止

如果出现在开机时主电源正常、24V输出电压正常，只有12V电压输出丢失的情况即为Q605截止的故障。检修时可以通过测量Q605的各脚电压判别出故障原因。 在开机状态下测量：

若Q605的Veb=0V、Vc=0V，则说明Q605的BE击穿短路或R621开路损坏或D614开路损坏；若Q605的Veb>0V、Vc=0V，则说明Q605的BE开路损坏；若Q605的Veb=0.7V、Vc=0V，则说明Q605的BC开路损坏。

4.结束语

本论文从彩电待机控制的基本原理入手，对4T36机芯彩电开关电源待机控制电路的组成结构、控制过程进行了详细的阐述和分析。针对待机控制电路的不同故障表现，根据电路的工作原理分析，提出了该部分电路故障范围的判别和检修的思路和方法。

参考文献

[1] 林春芳. 彩电电视机原理与维修. 机械工业出版社.2008.01

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工作原理

高斯贝尔GSR-D33数字卫星接收机电源为典型的自激式开关电源，220V交流市电经保险管和由L1、C1组成的抗干扰抑制电路，滤除电网中干扰信号后通过D1-D4整流、E1滤波得到约300V直流电压。300V直流电压一路经开关变压器B1初级绕组①-②加至开关管Q5（BUT11A）的集电极，另一路通过启动电阻R1加到Q5基极，使Q5导通。Q5导通后，Q5集电极电流在B1初级绕组①-②上产生感应电压，由于绕组间的电磁耦合，B1反馈绕组③-④产生感应电压，感应电压经D6、R5加到Q5基极，使Q5迅速进入饱和导通状态，在此期间，C4被充电，随着C4两端充电电压的不断升高，反馈电流逐渐减小，直至Q5基极电位降至关断值，使Q5关断截止。在Q5截止期间，C4经R5放电，当C4放电达一定程度，C4两端电压不足以使Q5保持截止状态，启动电压经R1加至Q5基极，Q5又进入导通状态，如此循环，形成开关电源的振荡过程。在开关电源循环振荡过程中，开关变压器次级各绕组输出交流电压，分别经整流、滤波、稳压等电路处理后，得到不同的稳定电压为主板各功能电路提供电源。

该开关电源稳压调节电路主要由IC1（4N35）、IC2（TL431）和Q3（9013）等组成，当由于某种原因引起输出电压升高时，3.3V输出电压随之升高，取样电路将这一升高的变化量送到电流比较放大器IC2的控制端R，经内部电路比较放大，输出端K电压下降，IC1内部发光二极管电流增大，发光管亮度增强，使Q3导通程度加深，加快C4充放电速度，缩短Q5导通时间，使开关电源输出电压下降。当某种原因引起输出电压下降时，稳压过程和上述相反。

C9、R2、D5组成尖峰吸收电路，用于限制高频变压器漏感产生的尖峰电压，保护开关管。Q2、R3组成过流保护电路，当 Q5电流增大时，R3两端压降也增大，最终使Q2导通，分流Q5基极正反馈电流，使Q5集电极电流减小，对Q5起到过流保护作用。

常见故障分析

1、通电后，立即烧保险

此类故障应从市电输入端检查入手，用测电阻的方法很容易发现故障点。重点检查抗干扰电路中C1、滤波电路中的E1有无漏电，桥式整流电路中整流二极管D1-D4有无短路，Q3、Q5是否已击穿。

2、通电后，不烧保险，但无任何显示

此故障一是由于300V电压未加入主变换电路，另一原因是主变换电路未工作。检修时先测量E1两端有无300V直流电压，若E1两端无300V电压，应检查L1、NTC是否断路。若E1两端有300V电压，而Q5集电极无电压，则是开关变压器初级绕组①-②断路；若主变换电路未工作，则应检查相关振荡电路元件，重点检查启动电阻R1和C4是否已损坏等。