導語：如何才能寫好一篇電源ic，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

使用MAX16922等高頻開關調節(jié)器時，合理的印刷電路板布線不僅提供干凈的電源輸出，還可以大大節(jié)省解決EMI問題的調試時間。本文概述了相關電路設計的要點，為優(yōu)化布線提供諸多好處。圖1所示為MAX16922的原理圖。

MAX16922基本布線原則如下。

1　OUT1：盡量減小輸入電容Cl、電感L1、二極管Dl和輸出電容C2的環(huán)路面積。

2　OUT2：盡量減小輸入電容C3、電感L2和輸出電容CS的環(huán)路面積。

3　將電源地(第9引腳和二極管Dl的陽極)在靠近MAX16922下方裸焊盤處通過單點連接到其余地平面。這種連接方式可以降低耦合到MAX16922誤差放大器的噪聲。

4　采用盡可能短和寬的引線。

優(yōu)化交流一直流電流通路

MAX16922的開關調節(jié)器是器件的最大輻射源。為了降低輻射，開關調節(jié)器的無源元件布線非常關鍵。存在電流階躍的通路可看作是交流通路，這些交流通路可以按照開關在通、斷期間電流的流向進行考察。在開關的通、斷周期內可以把有電流流過的通路看作直流通路。

OUT1交流通路

DC-DC轉換器(OUTl)具有五個無源元件(c3、cs、C12、L1和D1)，它們直接連接在開關電流通路。這五個元件對OUTl的輻射和性能有很大影響。圖2所示為開關接通期間(內部DMOs開關導通)的電流通路。圖3所示為開關斷開期間(內部DMOS開關關斷)的電流通路。兩個電流通路的過度位于電流突變期間，可看作是交流通路(圖4)。元件D1、C3和cs的布線對于優(yōu)化幽能最為重要，其次是L1和C12。

OUT2交流通路

同步整流DC-DC轉換器(OUT2)具有三個無源元件(C10、c3和L2)，直接連接在開關電流通路。與OUT1類似，這三個元件對OUT2的輻射和性能有很大影響。圖5和圖6所示為開關通、斷期間的電流通路。圖7所示為兩個電流通路的過度，即最高di／dt。元件c10的布線對于優(yōu)化性能最重要，其次是L2和C13。

OUT1升壓電路的交流通路

Dc-DC轉換器(OUTl)采用一個高邊DMOS器件，它需要一個比LX1引腳(DMOS的源極)電壓高出5V的電源。為了產生這個電壓，采用一個自舉電容連接到LX1和BST之間(圖8)。DMOS斷關期間，自舉電容(C4)由5vLsUP穩(wěn)壓器充電。LSUP輸出還用于誤差放大器供電。因此，須盡可能保持一個低噪的LSUP電源，以消除噪聲對誤差放大器的負面影響。最好的辦法是降低C4與MAXl6922之間的引線電感。將C4盡可能靠近第19引腳(GND)和第17引腳(LSUP)放置，不要使用任何過孔。

在LX節(jié)點增加緩沖

為了降低開關噪聲，在不明顯影響電源效率的前提下，LX1的上升／下降時間應盡可能慢。為了進一步降低輻射?？梢栽贚Xl節(jié)點增加一級RC衰減器，抑制LXl的振鈴。作為經驗值，推薦選用不超過330pF的電容，以確保不會顯著影響效率，它也是達到這一目的所需要的最小電容：建議使用2Ω電阻。圖1所示原理圖中，緩沖器為可選電路，由R2和C13構成。

LX2的升／降時間比LXl快很多。因為LX2與主輸入電源相隔離，通常不需要考慮傳導輻射問題。但是，在一些案例中，LX2也會對其他器件和／或連接器造成輻射。同樣可以在LX2引腳增加一個緩沖器來降低輻射?？梢赃x擇同樣參數的元件，電容≤220pF，配合使用8～20Ω的串聯電阻。

主電源濾波

主電源的濾波也非常重要，它是降低器件輻射的最后一個關鍵位置。對于MAX16922等高頻開關調節(jié)器，輻射通常發(fā)生在FM射頻波段(76MHz到108MHz)。為了降低輻射，可以針對該頻段增加一個高阻磁珠，或諧振頻率高于108MHz的電感。

篇2

關鍵詞：PMIC LTC3554；LTC3101；靜態(tài)電流

技術背景

當今便攜式電子設備的小型化和高集成度發(fā)展趨勢要求延長電池工作時間，降低功耗，并且限制其設備內部IC及其相關元件占用印制電路板的尺寸。由于電池技術的進步延長了電池工作時間并且減小了最終產品的尺寸，對于加速發(fā)展這種趨勢一直起到促進作用?？稍俪潆姷睦庵武囯x子電池／聚合物鋰電池已經將它們用作給中等到高端便攜式電子設備提供電源的先進化學電池，從而可提供最合適的外形尺寸、合用的電壓范圍、電能密度(容量)和電池壽命。因此，當人們一旦注意到鎳鎘(NiCd)電池的有毒性時，人們正在尋找將新的鋰離子電池用于大電流應用的途徑(例如電動工具)。而且新的鋰離子化學電池(例如磷酸鋰電池)正在興起，它與傳統(tǒng)的鋰電池／聚合物鋰電池相比，它提供較低的可用工作電壓范圍，較低的串聯電阻和較高的安全性。

最近新推出了一種一次性鋰電池(例如Energizer“e2”電池)，其尺寸與堿性電池一樣大。它們不但延長了電池工作時間，而且具有尺寸小巧、使用方便和價格便宜的特點，非常適合那些以前習慣使用堿性電池和鎳電池的便攜式設備的客戶(例如數碼相機和手持GPS)。這些電池超出了可再充電的鋰離子電池、聚合物棱柱形電池、堿性AA或AAA電池以及可再充電的鎳金屬氫化物(NiMH)電池的范圍，從而擴大了便攜式電子設備工程師的選擇范圍。這種電池與其他的不可再充電的堿性電池或鎳電池比較，其延長電池壽命的優(yōu)點要比其初期成本高的缺點更重要。相比之下，可再充電的NiMH電池具有相對低的電能密度，但它是一項成熟的技術，而且成本低、無毒性，所以一直用于許多便攜式電子設備之中?？稍俪潆姾筒豢稍俪潆姷膲A性電池在低端電子設備中一直很流行，它具有很低的自放電和低成本特點以彌補其相當低的電池壽命。

設計挑戰(zhàn)

毋庸置疑，當今電池供電的便攜式電子產品設計師都在接受相當的設計挑戰(zhàn)。這些設計師為了適應系統(tǒng)復雜性、電能預算和散熱管理不斷提高的趨勢，勢必要求高性能電源管理結構。這樣的系統(tǒng)應該在電池工作時間、與多個電源的兼容性、高功率密度、小外形尺寸和高效散熱管理之間達到最佳均衡。必須做到精心地選擇電池，連接其他電源(USB、墻上適配器等)給系統(tǒng)供電，因為電池壽命和電池工作時間顯然是重要考慮。

與此同時，系統(tǒng)中的功能不斷增加迫使系統(tǒng)功耗的提高，當設備工作時自然要降低電池的工作時間。對于可再充電的電池，隨后的充電和再充電周期會使電池的壽命受到限制，尤其是在再充電頻率很高的情況下。在電池供電情況下，電源管理IC的高電池耗電、高靜態(tài)電流(IQ、無負載)和低功率轉換效率都會對電池工作時間產生負面影響。因此，在可再充電電池和不可再充電電池兩種情況下，設計師為了向最終用戶提供長的電池工作時間都必須權衡產品性能、靜態(tài)電流與工作電流、系統(tǒng)功耗和轉換效率。

上述這一切都將成為過去，這要多謝新推出的低功耗電源管理集成電路(PMIC)，與其他傳統(tǒng)的高耗電和高熱量PMIC相比，現在的PMIC對系統(tǒng)提供了高效電源，而且僅需最少的組件、顯著減小了尺寸和大幅地提高性能。另外，與笨拙的低性能分立IC解決方案相比，這些新的PMIC可大大簡化設計并且縮小解決方案的尺寸。

簡單的解決方案－帶超低IQ和高效開關穩(wěn)壓器的PMIC

在寬負載范圍內具有低靜態(tài)電流和工作電流并且?guī)в懈咝ч_關穩(wěn)壓器的IC，有助于在便攜式電子設備中保持電池工作時間。凌力爾特公司(Linear)推出的PMIC帶有PowerPath控制、超低靜態(tài)電流與待機電流、以及一流的集成功能單元電路(例如高效可編程同步降壓-升壓型和降壓型開關穩(wěn)壓器)既簡單又輕松地解決了這些設計挑戰(zhàn)。這之所以成為可能，因為在PMIC開發(fā)中采用了不同的方案，使用了較多可選的集成度以提供一個緊湊的解決方案，而無需犧牲性能。例如，LTC3554是一款適合鋰離子／聚合物電池應用的微功耗多功能PMIC，包括一個USB兼容的線性PowerPath管理器、一個獨立的電池充電器、兩個高效同步降壓型穩(wěn)壓器和一個按鍵控制電路。當全部輸出保持穩(wěn)壓時，可選擇的待機模式引腳(詳見圖1)可使電池的損耗電流減小到只有10UA。

當LTC3554從一個USB端口或5V墻上適配器提供高達400mA的電池充電電流時，它的PowerPath管理器能自動控制負載的優(yōu)先順序，渾然一體地管理多輸入電源之間的切換以便向負載加電。輸入電流限制是引腳可選的，并且內部設置以滿足USB的電源規(guī)范(需外部電阻器)。LTC3554的輸入電壓允許高達5.5V，為了提高堅固性，其絕對最大瞬態(tài)電壓為7V。該IC的“即時接通”運作特性確保電池甚至在完全放電的情況下也可對系統(tǒng)供電。它的自主性工作能力無需一個外部管理器來終止充電。

兩個內置同步降壓型穩(wěn)壓器以100％占空比工作，并且每個穩(wěn)壓器能夠提供高達200mA的輸出電流，可調節(jié)輸出電壓低至0.8V。為了增加靈活性，這兩個穩(wěn)壓器可獨立控制使能和停用，并且其振蕩頻率和對應轉換速率也是引腳可選的(1.125MHz或2.25MHz)，從而允許應用電路動態(tài)地對效率和EMI性能作出權衡。該IC的高開關頻率特性還允許使用小尺寸低成本電容器和電感器。其內置低RDS(ON)開關能夠提高效率高達93％，并且使電池工作時間達到最長。另外，突發(fā)模式(Burst Mode)在輕負載時優(yōu)化了效率，每個穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流僅25μA(在停機模式下

在輕負載和空載條件下，LTC3554的降壓型穩(wěn)壓器自動地切換到節(jié)能遲滯控制算法，它間歇地操縱開關以便使開關損耗最小。這被稱為突發(fā)模式操作，在該模式中，降壓穩(wěn)壓器使電源開關進行足夠次數的循環(huán)，以把輸出電容器充電至一個略高于穩(wěn)壓點的電壓。該降壓型穩(wěn)壓器隨后進入一種減少靜態(tài)電流的休眠模式。在這種狀態(tài)下，功耗可減到最少，而輸出電容器提供負載電流。只要輸出電壓降低到穩(wěn)壓點以下，該降壓型穩(wěn)壓器便從休眠模式喚醒，并且再次調整開關直到輸出電容器電壓再次稍高于穩(wěn)壓點。因此休眠時間取決于負載電流，由于該負載電流決定輸出電容器的放電速率。如果負載電流增加超過大約50mA，那么該降壓型穩(wěn)壓器要恢復到恒定頻率運作。

當STBY引腳置高電平，允許全部開關穩(wěn)壓器在待機模式下工作。在這種模式下，穩(wěn)壓器保持輸出處于穩(wěn)壓狀態(tài)，而獨立的降壓型穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流降低到只有1.5μA。這種模式適合于具有微功耗待機、休眠或存儲器“持續(xù)運作”模式的應用。每個穩(wěn)壓器的負載能力可降低到5mA。待機模式在負載極輕的情況下使用，此時，即使是突發(fā)模式操作的低靜態(tài)電流也被認為是過大了。

當兩個穩(wěn)壓器其各自的PWR_ON引腳的輸入端接低電平時，每個降壓型穩(wěn)壓器都被停機。在停機狀態(tài)下，每個開關穩(wěn)壓器從電源引腳(BVIN)只消耗幾個nA的損耗電流。每個被禁止的穩(wěn)壓器還可在其輸出端從其開關引腳對地接一個10kΩ的下拉電阻器。

LTC3554提供了一個集成按鈕接口，該接口使得能夠利用單個按鈕來完成應用電路的上電和斷電操作，并通過PBSTAT輸出來發(fā)送用戶輸入信號。初次撳按按鈕將對降壓型穩(wěn)壓器的上電操作進行排序，并向應用電路供電。后續(xù)的按鈕撳按將由PBSTAT輸出端上的一個低電平信號來指示。通過監(jiān)視PBSTAT信號，應用的微處理器就能夠改變操作或按照某個按鈕命令來執(zhí)行斷電操作。另外，按鈕接口還具有一種“硬復位”狀態(tài)，通過撳按按鈕達5s以上即可達到該狀態(tài)。硬復位將把兩個降壓型穩(wěn)壓器全部斷電，并將LTC3554置于一種超低電流(

采用不可再充電電池(例如：堿性電池或Energizer“e2”鋰電池)甚至在終端產品的外部進行充電的電池(比如：鎳電池或可再充電堿性電池)來給中低端便攜式電子產品供電的情況很常見。為了滿足此類設備的需要，凌力爾特開發(fā)了微功率PMIC――LTC3101。通常在采用兩節(jié)AA電池供電的應用中，人們使用一個升壓型穩(wěn)壓器來產生3.3V電壓軌。然而當采用e2鋰電池時，由于電池電壓較高，VBAT會高于VOUT，因此升壓型解決方案要么不起作用，要么效率非常低(取決于所采用的升壓型轉換器類型)。不過，由于LTC3101采用一個內部降壓-升壓型轉換器來產生3.3V電壓軌，因此沒有輸入電壓限制，并且能夠輕而易舉地處理e2鋰電池?？傊?，降壓-升壓型轉換器的有效性并非僅僅因為它提供了從USB／鋰電池／5V墻上適配器輸入獲取工作電源的能力，而且還在于必需在采用所有可能的兩節(jié)AA電池輸入時實現高效運作。

LTC3101“始終保持運行”的VMAX和LDO輸出負責為關鍵的功能電路或附加的外部穩(wěn)壓器供電。內部排序電路和獨立的使能引腳提供了靈活的上電和斷電選項。此外，該IC的PowerPath控制電路還運用一種低損耗PowerPath控制拓撲結構在這些多種輸入電源之間實現了無縫和自動的功率通量管理。每個開關電源的輸入都具有一個額外的開關MOSFET，一個FET連接至BAT輸入，而另一個FET則連接至USB輸入。這使得該IC能夠自動選擇其將要使用的輸入(如果USB和電池均存在)，并在采用任一種輸入電源進行操作的情況下優(yōu)化效率。

篇3

關鍵詞：電力系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng) μC/OS-II 無源無線測溫

中圖分類號：TM63；TN03 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0081-02

1 引言

隨著用電負荷的增長，電力系統(tǒng)的保護也就顯得愈加重要。在電力系統(tǒng)中，主供電線路、繼電器接觸觸點及導線接頭處等電阻較大或者易于出現接觸不良的地方或因老化，或因接觸不良，或因過載過流或其他原因而引起設備溫度大幅上升致電力設備損壞的事故時有發(fā)生，而且過熱是加速設備的老化的主要原因，長時間早高溫下工作的電力設備的絕緣損毀，嚴重的甚至會發(fā)生短路事故。因此很有必要對電力系統(tǒng)薄弱部位的溫度進行實時監(jiān)測。近年來，采用微機技術的溫度監(jiān)測在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，但所采用的測溫方法大多還是較為傳統(tǒng)的，比如DS18B20等，需要提供電源，而且監(jiān)控裝置基本上是不同廠家自成體系，所用通信協議不同，給組網帶來很大的麻煩?；谶@樣的現狀，本文設計一種電力系統(tǒng)無源無線溫度檢測系統(tǒng)，利用ARM架構Cortex-M3系列高性能處理器和硬實時操作系統(tǒng)來μC/OS-Ⅱ實現溫度的監(jiān)控和組網。并開發(fā)了上位機軟件，管理人員可以在有好的界面下觀測電力系統(tǒng)的各個關鍵部位的溫度變化。

2 系統(tǒng)工作原理

本系統(tǒng)采用基于表面聲波技術的溫度傳感器，其原理簡單地說，就是在待測對象的表面貼上一層壓電材料，再把射頻信號發(fā)射到壓電材料上，反射回來的信號就會帶有溫度信息，通過對該信號的處理就可以分理處溫度信息。表面波技術最大的優(yōu)點就是不需要給傳感器設計供電電源，能夠實現無源無線測量，這大大方便的測量和布置傳感器。

μC/OS-Ⅱ是一款硬實時多任務操作系統(tǒng)內核，絕大部分為C代碼，少量與硬件相關的采用匯編編寫，并且開源，所以只要做少量修改就很容易被移植到各種架構的嵌入式處理器中。目前該操作系統(tǒng)支持64個任務，最新的μC/OS-III能支持256個任務，在對實時性要求高的場合應用很廣泛。本設計就是基于μC/OS-II建立任務，不同的任務實現各自的功能，互相配合，最終完成整個系統(tǒng)的功能。

3 系統(tǒng)組成

3.1 整體設計

系統(tǒng)的整體結構圖如圖1。

最底層是基于SAW的溫度傳感器，采集到溫度信號以后，無線發(fā)送到溫度監(jiān)測裝置，溫度監(jiān)控裝置將各個點的溫度在LCD上顯示出來并通過RS485總線將數據發(fā)送到PC機。其中的溫度檢測裝置是本文重點設計的。

3.2 溫度監(jiān)控裝置

溫度監(jiān)控裝置采用ARM架構的LCD1752芯片，除了系統(tǒng)工作必須的電路，還在在其周圍擴展LCD顯示屏和觸摸屏，無線收發(fā)裝置，RS485總線接口。具體框圖如圖2所示：

4 運行效果

在上位機中，用開發(fā)了上位機監(jiān)控界面，可以實現實時溫度曲線的繪制，查詢歷史溫度，設置報警值等等，運行效果如圖3，4，5。

5 結語

本文設計了一種實時溫度監(jiān)控系統(tǒng)，從傳感器到上位機，都進行了設計。傳感器采用表面波技術，可以實現無源無線的測量；下位機采用LCD1752芯片，并移植了μC/OS-II硬實時操作系統(tǒng)，保證了溫度測量的實時性，系統(tǒng)的魯棒性以及與其他系統(tǒng)的兼容性；上位機的監(jiān)控界面提供了很好的人機接口簡單方便易用。

參考文獻

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[2]王玉波，張立勇，單銘.聲表面波無線無源溫度監(jiān)測系統(tǒng)[J].軟件導刊，2013，02：93-94.

[3]郭鳳儀，劉志嶺，王智勇，何維濤，陳占東.SAW無線無源技術在避雷器溫度監(jiān)測中的應用[J].傳感器與微系統(tǒng)，2012，10：139-142.

[4]蔡建爽.高壓變電站無線測溫裝置的電磁兼容性和有限元分析[D].天津大學，2008.

篇4

【關鍵詞】高壓直流電源 供電結構 336V電壓 國內外應用

中圖分類號：TM922.0 文獻標識碼：B 文章編號：1006-1010（2014）-13-0080-07

1 引言

隨著我國通信行業(yè)的高速發(fā)展，互聯網的大規(guī)模普及與運用，網絡視聽、電子商務、電子信息等依托基礎網絡的業(yè)務不斷拓展。數據業(yè)務的快速增長，使其市場業(yè)務份額大幅提高，通信局站的UPS使用量大增，系統(tǒng)的可靠性和維護的簡便性越來越受到關注，而UPS在這2方面均存在很多問題。盡管雙總線UPS供電系統(tǒng)增加了UPS供電的可靠性，但其加大了機房使用面積，增加了設備投資，也加大了能源浪費。336V直流供電系統(tǒng)的系統(tǒng)效率和可靠性均要高于UPS供電系統(tǒng)，這一點已經得到了業(yè)內人士的公認。

2 高壓直流電源（HVDC）概述

（1）定義：高壓是相對通信電源常用的48V來說的“高壓”，電壓范圍在200～400V。

（2）其發(fā)展歷程如圖1所示：

（3）高壓直流提出的技術背景

UPS存在的問題

交流UPS供電模式在通信系統(tǒng)中存在的安全性、經濟性等方面的問題越來越凸顯，主要體現在能耗高，可靠性低，維護、擴容難度大，建設成本高等方面；

高頻開關電源技術普及，生產成本已經低于變壓器電源；

轉型業(yè)務、數據通信、各種增值業(yè)務平臺在電信運營商業(yè)務中的比重日趨增大，安全和節(jié)能方面的需求對電源保障提出了更高的要求。

3 高壓直流供電的技術基礎

3.1 IT設備電源模塊工作原理

IDC機房設備以服務器為主，現在生產的每一臺服務器自身都有2個以上的電源模塊，模塊之間是主備用關系。正常工作時2個電源模塊負載均擔，當一只模塊出現故障或進行檢修時，另一只模塊承擔全部負荷。IT設備內部電源是一個可靠性很高的獨立模塊，每一只電源模塊的基本工作原理如圖2所示，對于功能強、使用在重要場合的服務器或小型機，均配置2個或2個以上的模塊并聯運行。

圖2 IT設備電源模塊工作原理示意圖

由圖2和圖3可以看出，雖然IT設備輸入的是交流電源，但核心部分還是DC/DC變換電路，因此只要輸入一個范圍合適的直流電壓給DC/DC變換電路，就同樣能滿足IT設備安全工作的要求。圖中因為輸入端沒有工頻變壓器，所以輸入直流不會產生短路阻抗，就沒有必要非得交流輸入。如果輸入的直流合理配上蓄電池，輔以遠程監(jiān)控，構成一個可靠的直流供電系統(tǒng)，就可取代交流供電系統(tǒng)。

3.2 現有IT設備的配電結構

目前IDC機房針對IT設備的配電系統(tǒng)有3種結構：交流配電、機架直流配電、設備直流配電。首先對配電系統(tǒng)里的幾個結構單元進行介紹。

PDU（Power Distribution Unit）：電源分配單元，具有電源分配和管理功能。電源分配是指電流及電壓和接口的分配；電源管理是指開關控制（包括遠程控制）、電路中的各種參數監(jiān)視、線路切換、承載的限制、電源插口匹配安裝、線纜的整理、空間的管理、電涌防護和極性檢測。

PSU（Power Supply Unit）：驅動電源，是計算機中的一個組件，負責將交流電轉成穩(wěn)定的12V、5V及3.3V直流電，是供計算機內其它組件使用的電源。服務器內部基礎工作電壓均為12V直流，不受服務器電源外部輸入電壓的影響，最后都統(tǒng)一轉換成12V直流供電。

VRM（Voltage Regulator Module）：電壓調節(jié)模塊，其主要是通過對主板上直流/直流（簡稱DC/DC）轉換電路的控制來為CPU提供穩(wěn)定的工作電壓，同時也對電腦啟動時電壓的變化情況和時序作出明確的要求。根據VRM標準制定的電源電路能夠滿足不同CPU的要求，降低人工干預的復雜性，簡化了穩(wěn)壓電路的電壓控制設計。

AC/DC是交流輸入，直流輸出。DC/DC是直流輸入，直流輸出。

（1）交流配電結構

圖4的方案為交流UPS系統(tǒng)所采取的供電結構，380V的三相交流電壓經過UPS電源（其內部結構為1個AC/DC轉換模塊和1個DC/AC轉換模塊，先做1次交流變直流變換，再做1次直流變交流變換），輸出為380V/220V的交流電壓，通過PDU變壓器后變成220V的交流電。在PSU中，交流220V先通過1個AC/DC轉換模塊變換為直流380V，再由隔離的DC/DC變壓器降為典型的直流12V以供電源使用。

（2）機架直流配電結構

圖5的配電方式是在服務器機架上（圖中rack部分）將電壓變化為直流380V供電，通過在服務器機架內配置AC/DC轉換模塊，產生隔離的直流380V，但是有嚴重缺陷，機架內AC/DC轉換模塊的數量影響了用電效率的提高。

（3）設備直流配電結構

圖6的配電方式為336V直流系統(tǒng)所采取的供電結構，它取消了UPS中的逆變器（即DC/AC轉換模塊）、PDU中的變壓器、PSU中的AC/DC轉換模塊，使整個電路結構變得很簡單，用電效率得到了極大提高。

3.3 高壓直流電壓范圍選取

目前，因無相應的技術標準或規(guī)范對高壓直流系統(tǒng)的供電電壓作出相應規(guī)定，各方試點的電壓等級不盡相同，所以有必要對供電電壓的選擇進行相應分析確定出合適的供電電壓。

電壓等級的選擇應主要從以下幾個方面進行考慮：

電壓選取的基本原則

元器件的耐壓范圍

配電設備的電壓等級

配電線路的金屬消耗

與蓄電池的匹配

安全性

（1）電壓選取的基本原則

現在IDC機房的服務器內部一般使用SSI高頻開關電源，把外部輸入的交流電轉化為內部電子電路所用的直流電。計算機設備的高頻開關電源的基本工作原理如圖7所示。

將圖7進行簡化，如圖8所示，實際上在交流輸入的時候，在正半周，電流的走向是：A―2―C―D―4―B；在負半周的時候，電流的走向是：B―3―C―D―1―A，整流管1、3和2、4輪流導通。

理論上，一般服務器的輸入電壓要求是220V±10%，即198V～242V，因此Uo的取值范圍是252V～308V，這個值是電源的標稱電壓。實際上，CD后端的DC/DC變換器是通過調節(jié)開關脈沖的占空比即開關管的導通時間來控制輸出直流電的電壓的。因此，電壓范圍可以高于308V。

當采用直流電壓直接輸入AB時，由于電壓不變相，整流管2、4長期導通，整流橋可視為直連。如圖8所示，這樣電壓從AB端直接傳到CD端。若不考慮整流管自身的損耗，則Ui≈Uo

直流電壓范圍上限計算（整流二極管最大反向電壓）：

通常PC機、服務器銘牌標明工作電壓范圍180～240V，由此得出電壓上限為：

U高=240×1.414=339V （1）

直流電壓范圍下限計算：

經過對多種設備的現場測試，IT設備電源模塊交流工作電壓在180～240V的范圍均能正常工作，根據IT設備電源模塊恒功率特性和整流元件直流波形發(fā)熱這2方面的特性來考慮，直流工作電壓最低電壓為：

（2）

（2）元器件的耐壓范圍

大部份的電子零件（Caps，MOSFET等）的耐壓范圍為450～500VDC，此耐壓范圍的元器件技術成熟且價格低廉?？紤]故障排除和啟動時的電壓脈沖峰值，高壓直流供電系統(tǒng)最高工作電壓不宜超過400V。

（3）配電設備的電壓等級

多芯電力電纜的絕緣電壓為690V/1 000V，線對地絕緣電壓為690V，線之間絕緣電壓為1 000V。從表1中的資料可以看出，高壓直流供電系統(tǒng)工作電壓不超過400V時，配電設備均可以支持。

表1 部分廠家斷路器直流應用的技術特性

設備

廠家 設備型號 額定工作

電壓/V 額定絕緣電壓/V 額定工作

電流/A

施耐德 微型斷路器

C65H/L-DC 440（2P） - 1～63

塑殼斷路器NS系列 500 750 100～630

框架斷路器NW系列 500/900 1 000 1 000～

4 000

ABB 微型斷路器

S260UC、S500、S800S 440/500 - 1～125

塑殼斷路器T系列 500/750 800/

1 000 160～800

框架斷路器E系列 不適用直流 不適用

直流 -

（4）配電線路的金屬消耗

通信機房采用不同的電壓等級，對于銅材的消耗也不相同，其初始投資也有所不同。交流供電一般采用三相四線制，直流供電采用單相兩線制。相同電纜截面，相同電纜數（4根），相同電流情況下的輸送功率比如式（3）所示（cos為功率因數，可取0.9）：

（3）

輸送相同的功率，直流電壓值越高則耗銅量越少。當直流供電電壓高于296.2V時，電纜耗銅量比交流380V供電少。因此IDC機房若采用高于296.2V供電電壓等級的直流供電系統(tǒng)（綜合了轉換器的功耗），就能達到降低初始投資成本，提高經濟效益和節(jié)能的目的。

采用不同電壓等級的直流供電系統(tǒng)，其長期運行的線路損耗不同。從長期運行角度比較交流與直流運行的經濟性，選擇恰當的直流電壓等級，現對交、直流輸送功率的通用公式進行分析（cos值取0.9）：

直流電壓為242.5V是交直流線損的平衡點，線損與電壓的平方成反比。（綜合相關轉換器效率，常把296.2V作為平衡點）

（5）與蓄電池的匹配

目前，普遍應用的蓄電池為鉛酸蓄電池，單只電壓為2V、6V或12V。蓄電池作為后備電源，在高壓直流供電系統(tǒng)故障、維護或停電時，為系統(tǒng)提供不間斷電源。因而，高壓直流供電系統(tǒng)的電壓應與蓄電池電壓相匹配。系統(tǒng)可以采用2V、6V或12V電池，因而高壓直流供電系統(tǒng)的標稱電壓應為2V、6V和12V的整數倍。

（6）安全性

由交流輸入供電改成直流輸入供電，其基本整流電路“橋式整流”，如圖8所示。將原來的交流UPS供電時整流管1、3和2、4輪流導通，變成2和4單邊導通，原來2只整流管同時工作的模塊，改成單管長時間工作。安全問題一直是人們擔心的，對安全性將從下面2個方面來進行分析。

電流計算

IT設備二次電源基本上是一個恒功率設備。當服務器220V交流供電時，它的等效直流是200V，如果給服務器直接輸入直流336V，相當于電壓提高了70%，則工作電流相應下降70%，輸入高壓直流時流經整流管的電流，小于輸入220V交流時流經整流管的電流。

發(fā)熱量對比

發(fā)熱量Q=I2*R*T，當通過整流管的電流一定時，其發(fā)熱量與電阻成正比，二極管的伏安特性曲線如圖9所示。由圖9可知：在二極管截止區(qū)，該區(qū)域為高阻區(qū)，由于電流為0，它的作用忽略不計；在二極管飽和區(qū)，該區(qū)域為低阻區(qū)，等效電阻極小，對二極管發(fā)熱影響較??；在線性區(qū)，呈現一個較大的非線性電阻，是二極管發(fā)熱的主要根源。在交流輸入供電時，單個整流管每秒鐘要經過100次線性區(qū)，而直流輸入供電時，二極管工作不經過線性區(qū)，始終工作在飽和區(qū)，所以整流管等效電阻R，在直流輸入狀態(tài)下比交流輸入狀態(tài)下小。

圖9 二極管伏安特性

通過上述2點我們得出結論：長時間單管直流供電的工作電流小、發(fā)熱小，是安全的。

從以上6點的分析來看，高壓直流供電系統(tǒng)的電壓設置越高越有利，但是工作最高電壓不宜超過400V，通過計算，高壓直流供電系統(tǒng)的電壓設置應為：

標稱電壓：336V；

浮充電壓：374.64～381.36V（2.23～2.27V/cell）；

最高均充電壓：386.40～394.80V（2.30～2.35V/cell）；

蓄電池只數：2V電池168只串聯或12V電池28只串聯。

4 高壓直流在國內外的應用

4.1 國際研究和應用

Intel EC最早就對數據中心采用的新型供電進行了研究與應用，法國電信和阿爾卡持公司相繼于1999年提出《供電給新的電信網絡和服務用的新的供電系統(tǒng)》，2000年又發(fā)表了《電信和數據通信融合的整流型AC供電技術的新研究》，并在2001年發(fā)表《新電信網絡和服務的最佳新型供電》。歐美絕大部分通信運營商采用300～400V直流電壓方案；法國電信公司、日本NTT電信公司試用380V高壓直流供電系統(tǒng)；美國Intel、Microsoft、Facebook等公司試用400V高壓直流供電系統(tǒng)；瑞士在建第一個完全采用336V直流供電的MW級數據中心，為商用數據中心。

4.2 已的技術標準

在國際上，2012年2月歐洲標準《接入400V直流源的電源輸入接口》已正式；2012年5月國際電信聯盟（ITU-T）標準《Direct current power feeding interface up to 400 V at the input to telecommunication and ICT equipment》已正式。

在國內，國家標準《通信高壓直流電源系統(tǒng)工程設計規(guī)范》已完成了征求意見稿，即將正式；行業(yè)標準《YD/T 2378-2011通信用240V直流供電系統(tǒng)》也已下發(fā)；中國移動企業(yè)標準《336V開關型整流器》（QB-H-007-2012）、《336V直流電源系統(tǒng)》（QB-H-008-2012）已正式；中國電信已制定240V高壓直流的企業(yè)標準。

4.3 國內高壓直流進展情況

（1）中國電信使用情況

中國電信的240V直流系統(tǒng)如圖10所示。

中國電信于2007年開始對240V高壓直流供電系統(tǒng)進行研究與試用，2008年開始在江蘇鹽城試驗標稱電壓為240V的直流供電系統(tǒng)，采用270V直流電為交流服務器供電。大部分交流服務器可以采用標稱240V直流供電系統(tǒng)供電，部分服務器機架須作相應調整。試驗效果比較好，節(jié)能效果很明顯。

目前電信全國在網的240V直流電源系統(tǒng)已達到300多套并分布于20多個省、直轄市；同時計劃在內蒙古新建計算信息園數據中心，共6棟樓，由電信、騰訊、百度等入駐，招標要求設備廠家兼容240V系統(tǒng)供電。

（2）中國聯通使用情況

中國聯通于2009年，在山東淄博將IDC機房UPS交流供電改造為高壓直流供電，此工程是聯通第一個高壓直流電源工程，采用240V系統(tǒng)。然后于2010年在河南進行高壓直流電源試點；2012年在深圳，由省公司牽頭進行技術交流、方案設計，進行高壓直流試點應用。

（3）國內非運營商使用情況

國內非運營商企業(yè)阿里巴巴，率先采用240V直流供電，并在IT機架內安裝270V轉12V嵌入式電源為服務器設備供電。南京日博、江蘇廣電、騰訊、潤迅（深圳）等都已采用240V供電技術，百度等也將試用。

4.4 336V在中國移動的進展

中國移動的336V直流系統(tǒng)如圖11所示。

（1）使用情況

中國移動于2009年開始進行高壓直流研究和試點，試點地點選擇在深圳羅湖郵政樓。經過測試，性能指標達到設計要求，運行穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯。接著于2011年開始在內蒙古、遼寧等省開始實施運行。2012年倉儲式機房與336V直流供電系統(tǒng)結合磷酸鐵鋰電池進行試驗，服務器采用336V/12V嵌入式電源供電。

（2）技術標準和規(guī)范

目前中國移動已頒布的技術標準和規(guī)范有《336V直流供電系統(tǒng)》、《336V開關型整流器》和《336V直流供電系統(tǒng)設計規(guī)范》。國家標準《通信高壓直流電源系統(tǒng)工程設計規(guī)范》即將頒布。

5 結束語

通信用高壓直流供電系統(tǒng)是一種新型的供電方式，是使用與維護人員信賴的電源種類，通信電源是通信負載的能源供應源泉，是通信設備的“心臟”，其重要程度不言而喻。作為通信電源系統(tǒng)，我們始終認為系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠的運行才是最重要的；其次才是節(jié)能環(huán)保問題。高壓直流系統(tǒng)的高可靠性才是推動其廣泛應用的前提條件，由于其運行效率也比現有交流系統(tǒng)高出至少20%，所以必然會受到業(yè)界歡迎，同時這也是實現節(jié)能降耗的有效手段之一。

高壓直流供電系統(tǒng)的通信行業(yè)標準和技術規(guī)范的頒布與實施，必將推動通信用高壓直流系統(tǒng)的研發(fā)與生產，促進其在我國通信領域的應用，也為用戶的正確使用、合理維護奠定了基礎。通過全文的分析，可以看到高壓直流供電有著明顯的優(yōu)勢，尤其是在高效和安全這2方面的優(yōu)勢更為突出。隨著數據通信與網絡通信的高速發(fā)展，通信負載對電源系統(tǒng)的要求也越來越高，通信電源系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定的運行是重中之重。高壓直流供電以其高可靠性，超低運營成本的優(yōu)勢將在未來通信領域得到更廣泛的運用。

參考文獻：

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篇5

關鍵字：微波消解 ICP-AES Pb、Cd 運用

一、ICP-AES法

鉛、隔作為食品重要污染物，直接威脅著人們的食品安全，因此，在進行食品類加工，食品類生產時，都要重視鉛、隔的檢測。在當前階段，檢測鉛、隔的方法有氫化物原子熒光光譜法、火焰原子吸收光譜法以及石墨爐原子吸收光譜法等等，這幾種方法在檢測方面都易實現，但ICP-AES法相對于其他幾種檢測簡便，靈敏度高，并且操作簡單，因此，在當前食品安全應用方面，應用較廣，在進行鉛、鎘檢測時，ICP-AES對液體分析物檢測靈敏度較高，特別是痕量分析，因此，熟悉ICP-AES法有利于更好的檢測鉛、隔含量。

二、ICP-AES法原理

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES），是以電感耦合等離子矩為激發(fā)光源的光譜分析方法，具有準確度高和精密度高、檢出限低、測定快速、線性范圍寬、可同時測定多種元素等優(yōu)點，國外已廣泛用于環(huán)境樣品及巖石、礦物、金屬等樣品中數十種元素的測定。

電感耦合等離子體焰矩溫度可達6000～8000K，當將試樣由進樣器引入霧化器，并被氬載氣帶入焰矩時，則試樣中組分被原子化、電離、激發(fā)，以光的形式發(fā)射出能量。不同元素的原子在激發(fā)或電離時，發(fā)射不同波長的特征光譜，故根據特征光的波長可進行定性分析；元素的含量不同時，發(fā)射特征光的強弱也不同，據此可進行定量分析，其定量關系可用下式表示：

I=aCb

式中：I―發(fā)射特征譜線的強度；

C―被測元素的濃度；

a―與試樣組成、形態(tài)及測定條件等有關的系數；

b―自吸系數，b≤1

三、實驗部分

1.1 儀器與試劑

ICP-AES：型號ICAP-6300DUO 生產廠家：美國熱電

微波消解儀：型號MW3000 生產廠家：奧地利安東帕

硝酸：優(yōu)級純

高氯酸：優(yōu)級純

鉛、鎘標準溶液（國家鋼鐵測試中心鋼鐵研究院），使用時逐級稀釋。

1.2 樣品處理

將淡菜樣品烘干、粉碎，稱取混合均勻的0.5g樣品于微波消解罐中，加入10ml硝酸-高氯酸（4+1）溶液，安裝好消解罐放入消解儀按微波消解操作條件消化樣品，消化完成后，將消解罐放在趕酸板上140℃趕酸至冒高氯酸白煙，液體澄清后定容到50ml容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，混勻。同時做樣品空白。

微波消解儀設定條件：樣品數4（空白兩個加樣品平行兩個），可根據試樣多少調節(jié)儀器功率。

消解程序：

功率 升溫時間 保溫時間 風扇速度

1 400 10min 15min 1

2 700 10min 20min 1

3 0 15min 3

1.3 實驗條件

將混合標準工作溶液和樣品空白，樣品溶液分別引入ICP-AES，在儀器工作條件下對樣品進行測定。

標準曲線標準系列（mg/L）

元素 1 2 3 4 5 6 相關系數

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工作參數：

工作參數 設定值 工作參數 設定值

RF功率 1150 w 觀測方式 水平觀測

泵速 50 rpm 重復 3次

輔助氣流量 0.5 L/min 樣品沖洗時間 30秒

霧化器氣體流量 開 波長范圍 兩者

驅氣氣體流量 一般 校正模式 濃度

1.4 方法回收率

元素 加標量

mg/kg 測量值

mg/kg 加標回收率

% RSD

% 檢出限

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、結束語

利用微波消解-ICP-AES法可以快速簡便的檢測出淡菜中鉛，鎘的含量，這種方法對于絕大多數的淡菜產品中鉛鎘的檢測都較為準確，具有靈敏度高、線性好、穩(wěn)定性優(yōu)、易于操作等特點。因此，加強食品安全，防止鉛、鎘含量過多，對人的身體產生不利影響，需要加大對鉛、鎘的檢測力度，充分利用微波消解-ICP-AES法檢測淡菜中鉛、鎘的含量，從而確保食品發(fā)展更加安全，飲食的更衛(wèi)生，保障人們的身體健康安全。

參考文獻

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篇6

一、概況

飛捷LT-3500E型數字電視機頂盒開關電源的核心元件，采用了HX2

02H開關電源集成電路（引腳功能見附表1方框圖見圖2），除了穩(wěn)壓取樣電路外，其他功能幾乎都集成在集成電路中。該集成電路有以下特點：

1.防過載防飽和專利設計，能及時防范過載、開關變壓器飽和、輸出短路等故障。

2.采用內置功率三極管為開關管，同時利用其放大作用完成啟動，并將啟動電阻的功耗減少10倍以上。

3.內置斜坡補償電路，熱保護電路，斜坡電流驅動電路。

由于該電源使用了THX202H、光電耦合器PC817，三端取樣集成電路TC431，所以電路簡單，便于維修。

二、工作原理

1.開關電源輸入回路

220V市電經開關由接線端CN2進入，L1、C3為交流電源濾波電路，該電路可以濾除來自電網的干擾，同時也可以濾除開關電源產生的噪聲，以免對電網造成污染。

串聯在市電輸入回路中的NTC是一只型號為10D-11的負溫度系數熱敏電阻器，常溫阻值為10Ω，氣作用是減少開機浪涌電流，該機在接通電源的瞬間，NTC阻值為常溫狀態(tài)值10Ω，可以減小對電容C4充電的浪涌電流，當NTC流過電流后，溫度升高，電阻值急劇下降，在設備正常工作時，NTC保持在低阻狀態(tài)。并接在市電輸入回路中的MY為470V壓敏電阻器，其作用為過壓保護，在雷擊侵入或市電電壓由于某種原因大幅度升高時，超過其擊穿電壓時，MY擊穿短路，保險管F1熔斷，切斷電源，保護后面的電路，以免造成更大的損失。D1.R1.C5組成開關變壓器T1初級反峰脈沖電壓吸收回路，以保護IC1內部開關管不被擊穿，當開關管從導通變?yōu)榻刂箷r，開關變壓器初級線圈上產生很高的反峰脈沖電壓，在反峰脈沖電壓到來時，二極管D1導通，抑制IC1內部開關管集電極上的反峰脈沖電壓，保護開關管不被擊穿。D1導通時給電容C5充電，當IC1內開關管導通時，D1截止，C5通過R1放電，因而在下一次反峰脈沖電壓到來時D1會再次導通。

2.開關電源啟動過程

220V電源經整流后在C4兩端得到約300V直流電壓。該電壓分兩路輸出，一路經開關變壓器T1的初級繞組①-②加至IC1的⑦、⑧腳，既加至其內置電源開關管集電極，另一路經R10、R11加至IC1的①腳，也就是其內置電源開關管基極，為IC1提供啟動電壓。IC1內部開關管微導通，開關變壓器T1的初級繞組①-②中有電流流過，經電磁感應，繞組③-④中有相應的感應電動勢，經D6整流后形成一直流電壓，由于正反饋作用，該電壓逐漸上升，當上升至8.8V時，啟動階段結束，進行正常工作模式，開關電源的振蕩頻率由IC1②腳內電路與外接振蕩電容C15決定。開關變壓器次級各繞組經電磁轉換分別輸出各組額定電壓，供給主板、顯示等電路使用。

3.穩(wěn)壓工作過程

IC1④腳為穩(wěn)壓控制輸入端，開關電源的穩(wěn)壓環(huán)路由IC2（PC817）、IC3（TL431）及其元件組成。穩(wěn)壓環(huán)路的取樣電壓直接取自開關變壓器輸出的+3V電壓，當由于某種原因使開關電源輸出的電壓上升時，其+3V電壓也同時上升，經R8、R5、R6分壓后的電壓也相應升高，該電壓作用于取樣集成電路IC3的R端（參考極），由于IC3內部的電路作用，將引起IC3的K端（陽極）電壓下降，導致流過光電耦合器IC2內部發(fā)光二極管的電流增大，IC2中光敏三極管的c-e結內阻隨之變小，這個變化由開關電源集成電路IC1的④腳進行檢測，由IC1內電路處理后控制內部開關管的導通占空比，使其導通時間減少，流過開關變壓器T1初級繞組的電流也相應減小，經電磁變換，促使T1次級各繞組感應電動勢下降，從而迫使電壓降至額定工作電壓。當輸出電壓由于某種原因降低時，其穩(wěn)壓工作過程與之相反。IC1④腳正常工作電壓約為1.8V。

三、故障檢修

該電源可將負載拔掉后單獨檢修，既方便，又可以避免在為維修中造成對主板及其它電路的損壞。

實例1：一場雷雨后，開機整機不工作。

分析檢修：打開機殼，檢查保險管F1熔斷，NTC燒斷，壓敏電阻MY裂開，其它元件檢查未見異常，分析為雷擊導致的過電壓保護電路損壞，將上述元件更換后，拔掉負載，加電檢測各組電壓恢復，裝機實驗聲圖正常。

實例2：開機后整機不工作。

分析檢修：打開機殼，檢查保險管F1未熔斷，通電測量+18V、+5V、+3V均無電壓，C4兩端+300V電壓正常，檢查啟動電阻R10、R11，發(fā)現R10阻值為∞，分析為啟動電路斷路引起的無法啟動，取兩只510KΩ的電阻串聯后接入，各組輸出電壓恢復正常，開機通電顯示正常。觀察損壞電阻R10外觀完好，無過流發(fā)熱現象，用夾子表筆連接測量，晃動電阻時表頭偶爾跳變，確定該故障為電阻引線端虛接開路造成，屬于元件質量問題。

實例3：開機無通電顯示，頻道指示燈微亮。

分析檢修：打開機殼，測量各組輸出電壓均大大低于額定電壓，目測發(fā)現C1有漏液，分析為電容容量下降引起的輸出能力降低，更換后試機，各組輸出電壓恢復正常。

實例3：開機正常，工作約一小時后，畫面馬賽克逐漸增多，影響正常收看。

分析檢修：在故障檢測中發(fā)現+3V電壓不穩(wěn)定，手摸C11、C12均有不同程度的溫度上升，分析為因為+3V電壓波動造成解碼異常，引起電壓波動的原因是兩個電容器容量降低引起的，拆下電容測量，與同規(guī)格的新電容相比，發(fā)現其充放電明顯不足，容量降低嚴重，且重量變小，應該是由于元件質量不好，并且長時間工作造成的電解液干涸，導致容量的降低。將這兩個電容分別更換為25V1000μF和25V470μF的電容后，試機恢復正常。該機開關電源次級電路中C7.C9也較易發(fā)生上述故障，建議采用高一耐壓等級的優(yōu)質電容一同更換，以絕后患。

篇7

分析與檢修 接通電源開關，電源指示燈不亮，初步判斷故障出在開關電源或系統(tǒng)控制微處理器電路中。拆開機器右邊機殼，用500型萬用表檢查系統(tǒng)控制微處理器IC6004的15腳（Vdd2）、60腳（Vdd3）和117腳（Vdd1）5V電壓正常，將萬用表黑表筆接地、紅表筆監(jiān)測IC6004的7腳（P·ON）為低電平0V接通電源開關，7腳仍為低電平0V，正常值應由低電平變?yōu)楦唠娖?.7V，這說明系統(tǒng)控制微處理器IC6004的7腳無電源接通（P·ON（H））指令輸出，估計是復位電路工作失常引起的，用萬用表檢查IC6004的25腳（RESET）復位電壓為零，正常值接通電源開關瞬間，復位電路IC6009/MN12821R的2腳輸出一個瞬時低電平送到IC6004的25腳，使得IC6004內部程序復位到初始狀態(tài)，復位后（25腳立即回到高電平4.7V，機器處于停止狀態(tài)，這是按各操作鍵有效，（NV-M9000系統(tǒng)控制微處理器復位電路見圖1所示）。進一步檢查發(fā)現電阻R8092內部已開路損壞，更換R8092/470Ω電阻后接通電源開關，機器工作恢復正常。

[例2]故障現象 松下NV-3500攝錄一體機接通電源開關，插入帶盒重放，機內發(fā)出機械轉動噪聲，而且重放圖畫面在垂直方向出現不規(guī)則的抖動。

分析與檢修 重放時機內發(fā)出機械轉動噪聲，按快進或倒帶鍵，觀察帶盤能夠卷帶，初步判斷故障出在磁帶走帶機構內。為了迅速確定故障存在的部位，用AV連接線將攝錄機監(jiān)視器連接好，插入一盒圖像質量和伴音信號好的盒帶重放，注意觀察，發(fā)現監(jiān)視器屏幕上不但圖畫面在垂直方向出現不規(guī)則的抖動，而且伴音信號變調，由此推斷上述故障是因主導軸轉動不良而引起的。卸下帶倉蓋，拆開機器右邊機殼，翻下主電路板，檢查主導軸電機傳動皮帶沒有發(fā)現明顯問題，按下重放鍵，觀察磁帶走帶時機械噪音是由主導軸內發(fā)出的，卸出主導軸檢查，發(fā)現主導軸下端防塵密封圈周圍積垢嚴重，主導軸軸套內臟污而且不，因此造成主導軸轉動時摩擦阻力增大，用無水酒精清潔主導軸和軸套，清潔完畢往軸套內加一滴鐘表油，裝好主導軸，插入帶盒重放，機器工作恢復正常。

篇8

幾家來自本土LED芯片企業(yè)的肯定了現在正處于LED芯片發(fā)展的好時機。杭州士蘭微電子公司電源及功率驅動產品線高級產品經理王棟說，國內LED照明電源產品近兩年呈現爆發(fā)性的增長，LED驅動芯片也有著非常強勁的增長速度?！跋鄬τ趪獾尿寗有酒?，本土LED照明驅動芯片有市場反應靈敏、更新快，成本低的特點，市場上每年都會發(fā)現很多有優(yōu)勢的新品，并且成本降價速度很快，可以很好地滿足市場發(fā)展的需求。因此，本土LED照明驅動芯片占據著國內市場的大半江山?！?/p>

相當來看、國內LED驅動芯片主要涉及非調光的3～60W功率范圍的驅動芯片，國外公司在可控硅調光驅動芯片以及大功率（大于100W）的應用中占據主流。

LED照明驅動芯片逐步呈現出隔離與非隔離產品并分天下的局面，并且非隔離芯片由于方案成本低、效率高的特點，上升勢頭很足。目前，可控硅調光解決方案、電子變壓器MR16解決方案以及無頻閃的APFC解決方案是幾個技術難點，有待Ic設計公司優(yōu)化解決。

陜西亞成微電子公司產品應用副總經理楊世紅指出，隨著最近幾年LED產業(yè)在國內的發(fā)展，國內LED驅動電源Ic公司取得了很大的發(fā)展，尤其在LED驅動電源的恒流精度、功率因素和節(jié)省成本方面做了許多創(chuàng)新，取得了很大成就。LED在國內的發(fā)展趨勢有兩個方向。一是高端LED市場。注重恒流精度，調光，無頻閃等；另一個是通用照陰市場。注重LED燈具的價格和使用壽命等。

上海晶豐明源半導體公司胡黎強總經理指出，目前國內Ic廠商已經完全有能力解決LED照明驅動Ic的應用問題，比如晶豐明源從之前解決市場普遍高壓啟動需要功率電阻影響效率和線性調整率差的問題，到現在關注IC的性價比、穩(wěn)定性和可靠性，在技術上已經越來越成熟。如果要想向高端市場靠攏，就必須不斷發(fā)明新的拓撲架構和設計，使產品性能全面超過國外一線品牌。

在我們看來，有這樣一些可能的市場發(fā)展方向：一個是LED高壓化，高壓LED可以大幅度提高AC-DC轉換效率，提高LED燈的每瓦流明數，減少散熱成本：另一個是菲隔離的應用會逐漸增多，這受益于絕緣散熱材料的普及和LED燈結構的進步，非隔離應用也可以大幅度地提高系統(tǒng)效率、減小體積和成本。再有就是阻容降壓的方案會逐步被高可靠性低成本的開關電源所替代。

上海燦瑞半導體的照明部產品經理李典侑稱，LED的應用領域包括：1.室外景觀照明和室內裝飾照明：2.大中小LED顯示屏：室內外廣告牌、信息顯示屏等：3交通信號燈、高速公路、鐵路和機場信號燈：4.便攜照明（手電筒、頭燈）、閱讀照明（飛機、火車、汽車閱讀燈）、照相機閃光燈、臺燈：5.礦燈、防爆燈、應急燈。

目前，LED IC的技術水平不斷進步，主要體現在幾個方面：

1.高可靠性、高精度、高效率、高功率因數，最終體現為高性價比。

2.電源壽命與成本。LED單顆壽命長達5萬小時左右，但在應用時必須搭配驅動電源，所以LED照明燈具必須從光電整合的角度來考慮壽命。往往電解電容的壽命都是驅動電源的瓶頸，在實際應用環(huán)境僅有幾萬小時壽命，但是在考慮長壽命的同時又不能增加太多的成本，但是市場競爭激烈大部分企業(yè)以價格占領市場，大大犧牲了產品的質量，從而也導致了產品利潤率逐漸下降。就目前國內市場來看、驅動電源的成本不易超過總成本的1/5。

談到LED驅動技術發(fā)展趨勢，李典侑稱：

1.照明的最高境界在于“見光不見燈”，所以在不影響照明效果的情況下，電源小型化是一個必然趨勢，那么就意味著LED驅動芯片需要更高的集成化和系統(tǒng)化。

2.LED燈相比傳統(tǒng)照明燈具有便于智能控制的優(yōu)勢，在目前LED光效和光通量有限的情況下，充分發(fā)揮LED色彩多樣性的特點，開發(fā)變色和智能LED燈飾的控制電路。

集成化、模塊化、智能化的設計，使方案的易用性、可維護性大幅度提升，管理、維護成本大幅度降低。

如何提升LED的價值

士蘭微電子的王棟經理稱，技術革新與成本控制是每一個IC設計公司獲勝的法寶。IC設計公司了解到，LED照明的應用在逐步推動IC的發(fā)展，每一代IC技術的換代更新也同時在大力推進LED照明的普及。

目前LED照明驅動芯片主要在做替換舊的傳統(tǒng)燈具的工作，比如球泡燈、日光燈、射燈等傳統(tǒng)燈具。當市場及用戶通過替換工作逐步接受LED照明，了解到LED燈具的優(yōu)勢時，LED照明可以發(fā)揮更大的作用，比如可以利用LED照明獨具的優(yōu)勢，進行智能調光，使得客戶使用更加方便，并且還能達到節(jié)能的目的。

陜西亞成微電子公司的楊世紅副總指出，國內LED電源驅動IC企業(yè)最大的機遇就是國內無限大的通用照明市場，需要推出突破性的方案，使LED燈具的成本大幅度下降、使用壽命大幅度提高。而高壓線性LED驅動方式是一個很有潛力的方向。

燦瑞半導體的李典侑說，開發(fā)差異化、高性價比、更高集成度的驅動控制IC來引導客戶、引導市場健康良性的發(fā)展，樹立自己的品牌形象。同時產品的生命周期節(jié)奏要跟上，因為市場變化很快。

上海晶豐明源公司胡黎強總經理認為有幾點比較重要，一個是產品定位要準確，

“我們始終和客戶坐在一起，向客戶學習，解決客戶的需求并且?guī)椭蛻魟?chuàng)造價值。我們舍棄了傳統(tǒng)AC/DC電源芯片在LED應用中不需要的一些功能，強化了LED驅動所需要的一些性能，比如原邊反饋恒流技術，優(yōu)異的線電壓和負載電壓調整率，極簡的電路和全方位的保護功能等等?！?/p>

再一個是持續(xù)的技術創(chuàng)新，根據客戶的反饋，結合市場的發(fā)展趨勢，不斷研發(fā)具有競爭優(yōu)勢的新產品。

再有，晶豐明源不僅銷售芯片，還提供專業(yè)的技術服務，可以給客戶提供一站式的解決方案和全方位的服務，“細節(jié)決定成敗。我們始終在想，在每一個環(huán)節(jié)上都是否可以做得更好?！?/p>

LED照明驅動需要本土芯片

LED資深專家顏重光從技術市場角度進行了闡述，他指出，室內LED照明燈具根據LED光源燈珠需要恒流工作的特性，需要的電源驅動芯片主要是開關恒流源和高壓線性恒流源驅動芯片。LED照明初期由于沒有適合LED光源燈珠專用的恒流驅動芯片，曾經大量使用高耗電而不安全的阻容降壓電源電路，和零件多、成本高的“開關穩(wěn)壓電源+恒流電源電路”。阻容降壓電路目前已被ERP取締使用：“開關穩(wěn)壓電源+恒流電源電路”因零件多、成本高和光耦的安全性等問題，基本已被新一代的電路零件少、成本低的開關恒流源電路所取代。

中國本土的LED照明專用集成電路（IC）。鄂開關恒流源驅動芯片，高壓線性恒流源驅動芯片研發(fā)幾乎與國外公司同時起步。站在同一起跑線上。今天不少芯片的技術水平與國外同行相當。最近十年來，我國IC設計師從歐美日學成和在海外工作多年歸來，掌握了西方的創(chuàng)新思維和設計流程，中國臺胞將世界一流的IC加工技術帶至中國大陸流片廠，使中國的IC技術突飛猛進，一躍而進入世界先進行列。因此，中國本土LED照明驅動電源芯片在芯片的創(chuàng)新設計思維、新型拓撲結構上都可媲美國外公司，中國本土設計的LED驅動電源芯片集成度更高、功能更強大、沒有無用冗余，而在設計人工、流片成本、物流成本等方面都比國外公司經濟。

例如，上海晶豐明源半導體公司專攻室內LED照明驅動電源芯片，短短四年成為國內外著名的LED驅動電源芯片公司，2011年的銷售額比2010增長6倍，2012年比2011年增長4倍，達1.2億元，對于一個30人的芯片設計公司來說，人均生產率是很不錯的了。2012年晶豐明源的室內LED驅動芯片出貨量達160KK，已名列同行前茅：日立、松下、飛利浦、GE等LED燈具都已使用晶豐明源的電源芯片。

同樣做得好的室內LED照明驅動芯片廠商還有北京的美芯晟、杭州的矽力杰和MPS、深圳的明微電子等。

LED照明驅動芯片研發(fā)應緊跟LED照明產業(yè)的技術發(fā)展。并要有超前創(chuàng)新的思維去設計，當今LED照明光源由低電壓（VF=3.2VDC）、大電流（IF=150～700mA）趨向高電壓（VF=50 ～240VDc）、小電流（IF=10～60mA），由此LED光源板的發(fā)熱大大減小，解決了低壓LED光源高熱難解的瓶頸。因而，無需變壓器和電解電容器的高壓線性分段恒流源驅動芯片脫穎而出，非隔離的高電壓、小電流的開關恒流源驅動芯片成為新的需求熱點。新的市場機遇，為本土芯片設計公司創(chuàng)造了新的競爭力、新的價值。

市場對燈具的需求是多樣化的，發(fā)達國家需要凈化的供電網絡，任何電器的使用都不能對供電網絡產生不良的影響，因而有了對用電器具的功率因數（PFC）要求，帶主動功率因數補償的隔離和非隔離的開關恒流電源芯片也就成了LED驅動電源芯片的熱門產品。我國本土IC設計公司競相開發(fā)此類電源驅動芯片，使得功能集成度高、性能優(yōu)秀的帶主動功率因數補償的電源驅動芯片真正做到價廉物美、品質穩(wěn)定可靠。

LED照明正在走向智能化，LED照明系統(tǒng)需要增加能自動采集非電量信號并轉換成電信號的MEMS傳感器、智能信號處理的MCU、自動控制的電子開關、控制信號的遠距離發(fā)送接收等等智能化功能，這就產生了跨學科的電子技術的交叉，電源驅動的Ic技術需要與MCU、MEMS等技術的融合創(chuàng)新。將RGB顏色傳感器與智能信號處理的MCU集成在一個封裝里的產品已經上市，并被智能照明系統(tǒng)大量使用：紅外傳感器與控制電源集成在一個封裝的產品也在開發(fā)中。

本土芯片公司利用芯片創(chuàng)新設計的技術優(yōu)勢，利用貼近世界LED照明燈具海量生產基地的優(yōu)勢，利用中國設計人才的優(yōu)勢，利用中國集成電路生產價格的優(yōu)勢，利用中國物聯網的優(yōu)勢，可以預見LED照明燈具的全盤中國化是一定指日可待的。中國芯片設計公司將大有作為！部分本土公司的產品與技術

士蘭微電子是一家IDM（集成器件制造商），不僅僅有LED驅動電路，還有配套的MOS管、肖特基等器件。

公司從2006年就開始投入LED照明驅動IC的研發(fā)，先后申請了幾十項專利，并且研發(fā)出幾大系列產品：DC/DC LED驅動電路SD42527，采用60V高性能BCD工藝：隔離+APFC驅動電路SD680X系列，系統(tǒng)功率因數大于0.90：非隔離+APFC電路SD690X系列，全電壓工作范圍，系統(tǒng)功率因數大于0.90，IC恒流精度±3%，線性及負載調整率±2%以內，其中sD6904S是業(yè)界唯一一款用貼片SOP封裝就可以做到全電壓18W的產品：PSR原邊控制隔離電路SD660X系列，性能佳，低成本；非隔離無頻閃SD670X系列，恒流精度±3%，線性及負載調整率好。

亞成微電子有隔離方案的驅動IC，如：RM326x、RM337x；非隔離方案的驅動IC有RM9010和RM9018：最近又推出了高壓線性LED驅動Ic系列——RM9000、RM9001、RM9002。

RM9000芯片是外置MOS的驅動三段LED串的高壓線性LED驅動芯片，主要應用在大功率LED照明領域，例如LED路燈、LED隧道燈、LED投光燈等。采用RM9000的80瓦路燈方案，不需要電解電容器和電感元件，LED的效率在90%以上，功率因數在0.95以上，驅動方案的BOM成本在10元左右。

RM9001芯片是集成700伏高壓MOS的驅動三段LED串的高壓線性LED驅動IC，適用于小功率的球泡燈，驅動方案的BoM成本在2元以下。

RM9002芯片是集成700伏高壓MOs的驅動單段LED串的高壓線性LED驅動IC，適用于低成本的LED燈管。

篇9

關鍵詞：待機控制 故障 檢修

1.開關電源待機控制的基本原理

彩電待機控制功能的實現是待機控制電路在微處理電路的指令下對開關電源自激振蕩電路和開關電源輸出電路實施控制的。

所謂待機控制也就是通過按下待機控制按鍵或在程序控制下，由微處理電路讓整機工作于正常開機和待機兩種狀態(tài)。待機時電路一般表現為兩個方面：一是切斷行掃描電路的工作電源，使行輸出級不工作；二是使開關電源工作于間歇振蕩狀態(tài)，降低主電源的輸出電壓和電路功耗，同時仍保證電源有一定的電壓輸出，確保微處理電路正常工作，以便在接收到開機指令的時候能重新輸出開機控制電壓啟動開關電源并接通行掃描電路的電源。

2.4T36機芯彩電開關電源待機控制電路分析

4T36機芯彩電開關電源待機控制電路主要由微處理器IC101、三極管Q607、Q609、Q604、Q605、Q610等元件構成。在微處理電路IC101 腳輸出的電壓控制下，控制過程分三個環(huán)節(jié)同時完成。

微處理電路輸出的待機控制電壓若為低電平時則代表開機指令，若為高電平時則代表待機指令。

24V電源為Q609的工作電源，R617為Q609的集電極負載電阻，微處理的待機控制電壓經R634送到Q609的基極控制其導通與截止。Q607的導通與截止取決于Q609的集電極電位高低，若Q609導通則Q607截止，若Q609截止則Q607導通。Q604和Q605的基極電流通路由Q607控制。若Q607導通，則Q604導通輸出24V電源供給行激勵電路和場輸出級電路，同時Q605導通輸出12V電源經Q613組成的穩(wěn)壓電路產生9V電源供給行振蕩、解碼電路和公共通道電路；若Q607截止，則Q604和Q605都截止，24V和9V電源輸出同時關斷，電視機處于待機狀態(tài)。

微處理輸出開機指令（IC101 腳0V），Q610截止，對Q608所接的穩(wěn)壓電路不產生影響；微處理輸出待機指令（IC101 腳2V），Q610導通使Q608的集電極電流增大，IC601內發(fā)光二極管的發(fā)光強度增強，光敏三極管的流通電流增大，從而導致開關管的導通時間減少，降低了輸出電壓。

3.4T36機芯彩電開關電源待機控制電路故障檢修

待機控制電路出現故障表現可以分為不能待機和不能開機兩種形式。

3.1不能待機的故障分析與檢修

對于不能待機的故障檢修的關鍵是在待機狀態(tài)時Q604和Q605兩個管子同時導通，其條件是Q604和Q605兩個管子的基極電流通路在待機狀態(tài)時仍然存在，即Q607的CE有電流通路。因此不能待機的檢修要點實際上是Q607的CE電流是如何形成的，檢修時可以根據Q607、Q609的工作點分析判別出具體的故障元件。在待機狀態(tài)下測量：

若Q607的Vb=0V、Vc=0，則說明Q607的CE擊穿短路損壞；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0.7V，Q609的Vb=0.7V、Vc=0V，則說明Q607的BC擊穿短路損壞；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0.7V、Vc≥0.7V，則說明Q609的BC開路損壞；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，IC101的 腳電壓為高電平，則說明Q609的BE擊穿短路或R634開路損壞；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb>0.7V、Vc≥0.7V，則說明Q609的BE開路損壞；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，IC101的 腳電壓為低電平，則說明微處理電路異常。

3.2不能開機的故障分析與檢修

對于不能開機的故障檢修的關鍵是在開機狀態(tài)時Q604和Q605兩個管子有一個截止或兩個同時都截止，而造成兩個管子同時截止和只有一個管子截止的原因完全不同。下面分三種情況進行分析。

（1）Q604和Q605兩個管子同時截止

如果出現在開機時主電源正常但24V和12V電壓輸出全部丟失的情況即為Q604和Q605兩個管子同時都截止的故障。要造成兩個管子同時截止，必須是兩個三極管的共用電路出現問題。因此檢修的對象可以確定在Q607、Q609、24V整流濾波電路和微處理電路上，檢修時可以普測24V電源電壓、Q607、Q609、IC101的64腳電源，進行分析判斷找出故障元件。在開機狀態(tài)下測量：

若24V電壓為0V，則說明D611和開關變壓器損壞；若24V電壓正常，Q607的Vb=0V、Vc=24V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，則說明Q607的BE擊穿短路或R637開路損壞；若24V電壓正常，Q607的Vb>0.7V、Vc=24V，則說明Q607的BE開路損壞；若24V電壓正常，Q607的Vb=0.6V、Vc=24V，則說明Q607的BC開路損壞；若24V電壓正常，Q607的Vb=0V、Vc=24V、Q609的Vb=0V、Vc=0V，則說明Q609的CE擊穿短路或R617開路損壞；若24V電壓正常，Q607的Vb

腳為低電平，則說明Q609的BC擊穿短路損壞；若IC101的 腳為高電平，則說明微處理電路異常。

（2）只有Q604截止

如果出現在開機時主電源正常，12V輸出電壓正常，只有24V電壓輸出丟失的情況即為Q604截止的故障。檢修的思路是分析在Q607導通的情況下Q604為什么截止。檢修時可以通過測量Q604的各腳電壓判別出故障原因。 在開機狀態(tài)下測量：

若Q604的Veb=0V、Vc=0V，則說明Q604的BE擊穿短路或R619開路損壞；若Q604的Veb>0V、Vc=0V，則說明Q604的BE開路損壞；若Q604的Veb=0.7V、Vc=0V，則說明Q604的BC開路損壞；若Q604的Veb=0.7V、Vc=24V，行激勵沒有電源，則說明R629開路損壞。

（3）只有Q605截止

如果出現在開機時主電源正常、24V輸出電壓正常，只有12V電壓輸出丟失的情況即為Q605截止的故障。檢修時可以通過測量Q605的各腳電壓判別出故障原因。 在開機狀態(tài)下測量：

若Q605的Veb=0V、Vc=0V，則說明Q605的BE擊穿短路或R621開路損壞或D614開路損壞；若Q605的Veb>0V、Vc=0V，則說明Q605的BE開路損壞；若Q605的Veb=0.7V、Vc=0V，則說明Q605的BC開路損壞。

4.結束語

本論文從彩電待機控制的基本原理入手，對4T36機芯彩電開關電源待機控制電路的組成結構、控制過程進行了詳細的闡述和分析。針對待機控制電路的不同故障表現，根據電路的工作原理分析，提出了該部分電路故障范圍的判別和檢修的思路和方法。

參考文獻

[1] 林春芳. 彩電電視機原理與維修. 機械工業(yè)出版社.2008.01

篇10

工作原理

高斯貝爾GSR-D33數字衛(wèi)星接收機電源為典型的自激式開關電源，220V交流市電經保險管和由L1、C1組成的抗干擾抑制電路，濾除電網中干擾信號后通過D1-D4整流、E1濾波得到約300V直流電壓。300V直流電壓一路經開關變壓器B1初級繞組①-②加至開關管Q5（BUT11A）的集電極，另一路通過啟動電阻R1加到Q5基極，使Q5導通。Q5導通后，Q5集電極電流在B1初級繞組①-②上產生感應電壓，由于繞組間的電磁耦合，B1反饋繞組③-④產生感應電壓，感應電壓經D6、R5加到Q5基極，使Q5迅速進入飽和導通狀態(tài)，在此期間，C4被充電，隨著C4兩端充電電壓的不斷升高，反饋電流逐漸減小，直至Q5基極電位降至關斷值，使Q5關斷截止。在Q5截止期間，C4經R5放電，當C4放電達一定程度，C4兩端電壓不足以使Q5保持截止狀態(tài)，啟動電壓經R1加至Q5基極，Q5又進入導通狀態(tài)，如此循環(huán)，形成開關電源的振蕩過程。在開關電源循環(huán)振蕩過程中，開關變壓器次級各繞組輸出交流電壓，分別經整流、濾波、穩(wěn)壓等電路處理后，得到不同的穩(wěn)定電壓為主板各功能電路提供電源。

該開關電源穩(wěn)壓調節(jié)電路主要由IC1（4N35）、IC2（TL431）和Q3（9013）等組成，當由于某種原因引起輸出電壓升高時，3.3V輸出電壓隨之升高，取樣電路將這一升高的變化量送到電流比較放大器IC2的控制端R，經內部電路比較放大，輸出端K電壓下降，IC1內部發(fā)光二極管電流增大，發(fā)光管亮度增強，使Q3導通程度加深，加快C4充放電速度，縮短Q5導通時間，使開關電源輸出電壓下降。當某種原因引起輸出電壓下降時，穩(wěn)壓過程和上述相反。

C9、R2、D5組成尖峰吸收電路，用于限制高頻變壓器漏感產生的尖峰電壓，保護開關管。Q2、R3組成過流保護電路，當 Q5電流增大時，R3兩端壓降也增大，最終使Q2導通，分流Q5基極正反饋電流，使Q5集電極電流減小，對Q5起到過流保護作用。

常見故障分析

1、通電后，立即燒保險

此類故障應從市電輸入端檢查入手，用測電阻的方法很容易發(fā)現故障點。重點檢查抗干擾電路中C1、濾波電路中的E1有無漏電，橋式整流電路中整流二極管D1-D4有無短路，Q3、Q5是否已擊穿。

2、通電后，不燒保險，但無任何顯示

此故障一是由于300V電壓未加入主變換電路，另一原因是主變換電路未工作。檢修時先測量E1兩端有無300V直流電壓，若E1兩端無300V電壓，應檢查L1、NTC是否斷路。若E1兩端有300V電壓，而Q5集電極無電壓，則是開關變壓器初級繞組①-②斷路；若主變換電路未工作，則應檢查相關振蕩電路元件，重點檢查啟動電阻R1和C4是否已損壞等。