几种用于IGBT驱动的集成芯片 2. 1 TLP250（TOSHIBA公司生产） 在一般较低性能的三相电压源逆变器中，各种与电流相关的性能控制，通过检测直流母线上流入逆变桥的直流电流即可，如变频器中的自动转矩补偿、转差率补偿等。同时，这一检测结果也可以用来完成对逆变单元中IGBT实现过流保护等功能。因此在这种逆变器中，对IGBT驱动电路的要求相对比较简单，成本也比较低。这种类型的驱动芯片主要有东芝公司生产的TLP250，夏普公司生产的PC923等等。这里主要针对TLP250做一介绍。 TLP250包含一个GaAlAs光发射二极管和一个集成光探测器，8脚双列封装结构。适合于IGBT或电力MOSFET栅极驱动电路。图2为TLP250的内部结构简图，表1给出了其工作时的真值表。 TLP250的典型特征如下： 1）输入阈值电流（IF）：5 mA（最大）； 2）电源电流（ICC）：11 mA（最大）； 3）电源电压（VCC）：10～35 V； 4）输出电流（IO）：± 0.5 A（最小）； 5）开关时间（tPLH /tPHL）：0.5 μ s（最大）； 6）隔离电压：2500 Vpms（最小）。 表2给出了TLP250的开关特性，表3给出了TLP250的推荐工作条件。
注：使用TLP250时应在管脚8和5间连接一个0.1 μ F的陶瓷电容来稳定高增益线性放大器的工作，提供的旁路作用失效会损坏开关性能，电容和光耦之间的引线长度不应超过 1 cm。 图3和图4给出了TLP250的两种典型的应用电路。 在图4中，TR1和TR2的选取与用于IGBT驱动的栅极电阻有直接的
关系，例如，电源电压为24V时，TR1和TR2的Icmax≥ 24/Rg。 图5给出了TLP250驱动IGBT时，1 200 V/200 A的IGBT上电流的实验波形（50 A/10 μ s）。可以看出，由于TLP250不具备过流保护功能，当IGBT过流时，通过控制信号关断IGBT，IGBT中电流的下降很陡，且有一个反向的冲击。这将会产生很大的di/dt和开关损耗，而且对控制电路的过流保护功能要求很高。 TLP250使用特点： 1）TLP250输出电流较小，对较大功率IGBT实施驱动时，需要外加功率放大电路。 2）由于流过IGBT的电流是通过其它电路检测来完成的，而且仅仅检测流过IGBT的电流，这就有可能对于IGBT的使用效率产生一定的影响，比如IGBT在安全工作区时，有时出现的提前保护等。 3）要求控制电路和检测电路对于电流信号的响应要快，一般由过电流发生到IGBT可靠关断应在10 μ s以内完成。 4）当过电流发生时，TLP250得到控制器发出的关断信号，对IGBT的栅极施加一负电压，使IGBT硬关断。这种主电路的dv/dt比正常开关状态下大了许多，造成了施加于IGBT两端的电压升高很多，有时就可能造成IGBT的击穿。 2.2 EXB8..Series（FUJI ELECTRIC公司生产） 随着有些电气设备对三相逆变器输出性能要求的提高及逆变器本身的原因，在现有的许多逆变器中，把逆变单元IGBT的驱动与保护和主电路电流的检测分别由不同的电路来完成。这种驱动方式既提高了逆变器的性能，又提高了IGBT的工作效率，使IGBT更好地在安全工作区工作。这类芯片有富士公司的EXB8..Series、夏普公司的PC929等。在这里，我们主要针对EXB8..Series 做一介绍。 EXB8..Series集成芯片是一种专用于IGBT的集驱动、保护等功能于一体的复合集成电路。广泛用于逆变器和电机驱动用变频器、伺服电机驱动、UPS、感应加热和电焊设备等工业领域。具有以
1 引言 长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。为适应小型直流电机的使用需求，各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路，构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是，专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限，不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道增强型场效应管构建H桥，实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求，并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接与微处理器接口，可应用PWM技术实现直流电机调速控制。 2 直流电机驱动控制电路总体结构 直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H桥功率驱动电路等四部分，其电路框图如图一 由图可以看出，电机驱动控制电路的外围接口简单。其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号Brake，Vcc为驱动逻辑电路部分提供电源，Vm为电机电源电压，M+、M-为直流电机接口。 在大功率驱动系统中，将驱动回路与控制回路电气隔离，减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。隔离后的控制信号经电机驱动逻辑电路产生电机逻辑控制信号，分别控制H桥的上下臂。由于H桥由大功率N沟道增强型场效应管构成，不能由电机逻辑控制信号直接驱动，必须经驱动信号放大电路和电荷泵电路对控制信号进行放大，然后驱动H桥功率驱动电路来驱动直流电机。 3 H桥功率驱动原理 直流电机驱动使用最广泛的就是H型全桥式电路，这种驱动电路方便地实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。H桥功率驱动原理图如图2所示。
LCD驱动分析_LCD控制器设置及代码详解 1. LCD工作的硬件需求： 要使一块LCD正常的显示文字或图像，不仅需要LCD驱动器，而且还需要相应的LCD 控制器。在通常情况下，生产厂商把LCD驱动器会以COF/COG的形式与LCD玻璃基板制作在一起，而LCD控制器则是由外部的电路来实现，现在很多的MCU内部都集成了LCD控制器，如S3C2410/2440等。通过LCD控制器就可以产生LCD驱动器所需要的控制信号来控制STN/TFT屏了。 2. S3C2440内部LCD控制器结构图： 我们根据数据手册来描述一下这个集成在S3C2440内部的LCD控制器： a：LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器组成； b：REGBANK由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成，它们用来配置LCD控制器的； c：LCDCDMA是一个专用的DMA，它能自动地把在侦内存中的视频数据传送到LCD驱动器，通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD屏上； d：VIDPRCS接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器；e：TIMEGEN由可编程的逻辑组成，他生成LCD驱动器需要的控制信号，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等，而这些控制信号又与REGBANK寄存器组中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相关，通过不同的配置，TIMEGEN就能产生这些信号的不同形态，从而支持不同的LCD驱动器(即不同的STN/TFT屏)。 3. 常见TFT屏工作时序分析： LCD提供的外部接口信号：
IGBT模块驱动及保护技术 1 引言 IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。 IGBT是电压控制型器件，在它的栅极-发射极间施加十几V的直流电压，只有μA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。但IGBT的栅极-发射极间存在着较大的寄生电容（几千至上万pF），在驱动脉冲电压的上升及下降沿需要提供数A的充放电电流，才能满足开通和关断的动态要求，这使得它的驱动电路也必须输出一定的峰值电流。 IGBT作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生锁定现象而造成损坏的问题。在过流时如采用一般的速度封锁栅极电压，过高的电流变化率会引起过电压，为此需要采用软关断技术，因而掌握好IGBT的驱动和保护特性是十分必要的。 2 栅极特性 IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般只能达到20～30V，因此栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极－集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此。通常采用绞线来传送驱动信号，以减小寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。 由于IGBT的栅极－发射极和栅极－集电极间存在着分布电容Cge和Cgc，以及发射极驱动电路中存在有分布电感Le，这些分布参数的影响，使得IGBT的实际驱动波形与理想驱动波形不完全相同，并产生了不利于IGBT开通和关断的因素。这可以用带续流二极管的电感负载电路（见图1）得到验证。 (a)等效电路(b)开通波形 图1 IGBT开关等效电路和开通波形 在t0时刻，栅极驱动电压开始上升，此时影响栅极电压uge上升斜率的主要因素只有Rg和
一个电动小车整体的运行性能，首先取决于它的电池系统和电机驱动系统。电动小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性，而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影响，这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。我们所使用的电机一般为直流电机，主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。直流电机的控制很简单，性能出众，直流电源也容易实现。本文即主要介绍这种直流电机的驱动及控制。 1．H 型桥式驱动电路 直流电机驱动电路使用最广泛的就是H型全桥式电路，这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。它的基本原理图如图1所示。 全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态，S1、S2为一组，S3、 S4 为另一组，两组的状态互补，一组导通则另一组必须关断。当S1、S2导通时，S3、S4关断，电机两端加正向电压，可以实现电机的正转或反转制动；当S3、S4导通时，S1、S2关断，电机两端为反向电压，电机反转或正转制动。 在小车动作的过程中，我们要不断地使电机在四个象限之间切换，即在正转和反转之间切换，也就是在S1、S2导通且S3、S4关断，到S1、S2关断且S3、S4导通，这两种状态之间转换。在这种情况下，理论上要求两组控制信号完全互补，但是，由于实际的开关器件都存在开通和关断时间，绝对的互补控制逻辑必然导致上下桥臂直通短路，比如在上桥臂关断的过程中，下桥臂导通了。这个过程可用图2说明。
因此，为了避免直通短路且保证各个开关管动作之间的协同性和同步性，两组控制信号在理论上要求互为倒相的逻辑关系，而实际上却必须相差一个足够的死区时间，这个矫正过程既可以通过硬件实现，即在上下桥臂的两组控制信号之间增加延时，也可以通过软件实现（具体方法参看后文）。 驱动电流不仅可以通过主开关管流通，而且还可以通过续流二极管流通。当电机处于制动状态时，电机便工作在发电状态，转子电流必须通过续流二极管流通，否则电机就会发热，严重时烧毁。 开关管的选择对驱动电路的影响很大，开关管的选择宜遵循以下原则： (1)由于驱动电路是功率输出，要求开关管输出功率较大； (2)开关管的开通和关断时间应尽可能小； (3)小车使用的电源电压不高，因此开关管的饱和压降应该尽量低。 在实际制作中，我们选用大功率达林顿管TIP122或场效应管IRF530，效果都还不错，为了使电路简化，建议使用集成有桥式电路的电机专用驱动芯片，如L298、LMD18200，性能比较稳定可靠。 由于电机在正常工作时对电源的干扰很大，如果只用一组电源时会影响单片机的正常工作，所以我们选用双电源供电。一组5V给单片机和控制电路供电，另外一组9V给电机供电。在控制部分和电机驱动部分之间用光耦隔开，以免影响控制部分电源的品质，并在达林顿管的基极加三极管驱动，可以给达林顿管提供足够大的基极电流。图3所示为采用TIP122的驱动电机电路，IOB8口为“0”，IOB9口输入PWM波时，电机正转，通过改变PWM的占空比可以调节电机的速度。而当IOB9口为“0”，IOB8口输入PWM 波时，电机反转，同样通过改变PWM的占空比来调节电机的速度。 图4为采用内部集成有两个桥式电路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的桥式电路来驱动直流电机，这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，如图所示IOB10、IOB11控制第一个电机的方向，IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度；IOB12、IOB13控制第二个电机的方向，IOB9输入的PWM控制第二个电机的速度。
LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计 如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点，介绍了LCD显示屏设计中关键器件L DO和白光LED的选择要点，以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。 STN-LCD彩屏模块的内部结构如图1所示，它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏，其下面是白光LED和背光板，还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO)，二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。 STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示，外来电源Vcc经LDO降压稳压后，向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压，驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字；外部电源Vcc经电荷泵升压稳压，向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源，LED的白光经背光板反射，使LCD液晶的65K色彩充分表现出来，LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。
LCD属于平板显示器的一种，按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中，单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic，TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic，STN)，以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTr ansistor，TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal，MIM)两种。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同，在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分，使其在产品的应用范围分类亦有明显差异。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言，有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流，多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品；单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主，STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter)，可以分别显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例的调和，可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。 器件选择 1.LDO选择。由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源，随着使用时间的增长，电源电压逐渐下降，LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压，因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的 2.8V或 3.0V电压。LCM将安装在手机的上方，与手机的射频靠得很近，为了防止干扰，必须选用低噪音的LDO，如LP2985、AAT3215。 2.白光LED。按背光源的设计要求，需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例，目前都使用3-4颗白光LED，随着LED 的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗，预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd)，PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。NAC W215/NSCW335和EL99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED，EL系列其亮度分为T、S、R三个等级，T为720-1000mcd，S为500-720mcd，都是在手机LCD背光适用之列。 LED驱动电路设计
低功耗的集成栅极驱动电路设计 廖聪维，陈韬，郑灿，张盛东 北京大学，深圳研究生院，深圳，518055 摘要：本文分析了传统集成栅极驱动电路的功耗与TFT尺寸、工作温度和存储电容的关系，发现集成栅极驱动电路的功耗与存储电容关系密切。在对传统集成栅极驱动电路低功耗分析的基础上，本文介绍了一种基于多相交叠时钟的集成栅极驱动电路。这种新电路具有低功耗的优点，且有效栅极驱动时间延长。尤其在存储电容小，高温场合，这种集成栅极驱动电路节约功耗超过60%。 关键词：非晶硅（a-Si：H），薄膜晶体管（TFT），栅极驱动器 1 引言 在TFT LCD产业界，集成栅极驱动电路(GIA, gate driver in array)引起了广泛的兴趣[1]。这是因为它具有减少外围IC数量及其连线、降低显示模组成本、提高显示面板分辨率和弯折度等优点[2]。然而，显示器的总体功耗会由于栅极驱动器的集成而增加。尤其是移动显示中，低功耗设计对于延长电池使用时间、增强移动设备的续航能力非常必要。因此，集成栅极驱动电路的低功耗设计显得非常重要。 已有研究采用多相时钟的设计，降低时钟跳变频率减少集成栅极驱动电路的功耗[3]。但是，很少有研究成果根据集成栅极驱动电路的特点做专门的低功耗优化设计。本文研究了传统集成栅极驱动电路的功耗与器件参数的关系，发现存储电容值与功耗密切相关。进而报道了一种新的低功耗集成栅极驱动电路。 2 电路分析 图1是一种针对WXGA(800*1280) TFT LCD应用的传统的栅极驱动单元电路。其由四部分构成：预充电部分、自 基金项目：深圳市重点实验室提升项目 (CXB201005260065A) Email: zhangsd@https://www.doczj.com/doc/9f7167725.html, 举上拉部分、下拉部分和低电平维持部分[4]。其中，预充电部分包括T1; 自举上拉部分包括T2; 下拉部分为T3和T4；低电平维持部分包括C1，C2，T5~T8。低电平维持部分的作用是抑制时钟馈通效应、防止电路的内部节点和输出节点上噪声电荷积累。 集成栅极驱动电路功耗包括静态功耗和动态功耗，以动态功耗为主。集成栅极驱动电路的功耗表达式： ()2 C CK H L CK P V V f ≈-, C CK, V H/V L和f CK分别是时钟信号负载电容，时钟信号的高/低电平，时钟信号的频率。 从功耗表达式可以看出，减少功耗的措施包括：(1) 减少电压幅度；(2)降低时钟频率；(3)减少负载电容等。但是，减少电压幅度会导致TFT的驱动能力不足，输出信号的延迟时间增加。降低时钟频率则容易增加电路的复杂程度。同时，负载电容受限于工艺而不容易减少。 V I1 图1 传统栅极驱动单元电路 Fig. 1. a conventional a-Si:H TFT gate driver schematic
单端变压器耦合MOS管驱动电路 隔直电容必须在源边电路，起到的作用是提供重启电压，如果没有该电容，变压器的磁化电压和占空比相关，变压器磁性可能饱和。 双端变压器耦合MOS管驱动电路 今天在研究全桥电路，资料和书上谈到的，大多数基于理想的驱动器（立即充电完成）。这里花一些篇幅把MOS管驱动的来龙去脉搞搞清楚。 预计要分几个篇幅： 1.MOS管驱动基础和时间功耗计算 2.MOS管驱动直连驱动电路分析和应用 3.MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 4.MOS管网上搜集到的电路学习和分析 今天主要分析MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用和MOS管驱动基础和时间功耗计算。 参考材料： 《Design And Application Guide For High Speed MOSFET Gate Drive Circuits》是一份很好的材料 《MOSFET 驱动器与MOSFET 的匹配设计》也可以借鉴。 首先谈一下变压器隔离的MOS管驱动器： 如果驱动高压MOS管，我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。 这两个解决方案都有自己的优点和缺点，适合不同的应用。 集成高边驱动器方案很方便，优点是电路板面积较小，缺点是有很大的导通和关断延迟。 变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低，可以在很高的压差下工作。常它需要更多，缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。 变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题： 变压器有两个绕组，初级绕组和次级绕组实现了隔离，初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放，对于我们的设计一般不太需要调整电压，隔离却是我们最注重的。 理想情况下，变压器是不储存能量的（反激“变压器”其实是耦合电感）。不过实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域，这种能量表现为漏感和磁化电感。对于功率变压器来说，减少漏感可以减少能量损耗，以提高效率。MOS管驱动器变压器的平均功率很小，但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流，为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。 法拉第定律规定，变压器绕组的平均功率必须为零。即使是很小的直流分量可能会剩磁，最终导致磁芯饱和。这条规则对于单端信号控制的变压器耦合电路的设计有着重大影响。
摘要 自动扶梯应用日益广泛，大型商场，宾馆都已离不开它，且在火车站，机场等也愈大显身手。一个完整的扶梯系统包括电动机，主传动机构，链条机构，以及滚轮，梯级，扶手等。通常把电动机，主传动机构，链条机构以及制动，限速机构设计成一整体，叫做驱动机。 本文驱动机采用整轴式，用蜗杆副作为传动装置。驱动机是自动扶梯的驱动和减速机构，是其主要组成部分。主要功能是驱动扶梯减速运行，完成停车制动，限制超速和逆转运行。驱动机的产品质量直接影响整个扶梯的工作性能，工作状态，运载能力，工作寿命，所以扶梯对驱动机提出了极高的技术要求，研究驱动机，采用高技术设计驱动机，高质量地生产驱动机已成为开发和发展自动扶梯的重要课题。本文还对对蜗杆副进行了较核，计算对键槽进行了受力分析。 关键词：自动扶梯；电动机；机构；制动；驱动机
Abstract The range of Escalators includes products for commercial use - in department stores, hotels or offices, as well as those for use in public areas such as railway stations, airports or the underground.A comprehensive system of escalator includes the electric moror,the main The different specification thickness tubing, the spacingguide screw adjustment quantity size is different. After the caterpillar tractor the axis of a bridgemachine-finishing craft, designs the aggregate machine-tool which onits flange plate six holes drill hole working procedures uses huatai and the foundation.In the design process has consulted the massivedomestic and foreign correlation data, discovered at present does thedesign is a tradition but has the very many practical significance thedesign.. Transmission mechanism ,the chain transimission mechanism and steps,handrails. Usually,get the elector motor,the main transmission mechanism and additional brakes into one ,called the drive. As follows mainly clarifies the as follows main elaborationplastic tubing planet cutter system design.The turning gear cavity is loaded with, is the externalpower supply connects through it with on electric appliance.The drive is the most important part of the escalator ,which effects directly the quality of the escalator.for example ,the drive is the origin of the noise and the vibration produced when the escaltor works. Keywords : Escalator moror mechanism brake drive
MOS管驱动电阻怎么选择,给定频率,MOS管的Qg和上升沿怎么计算用多大电阻 首先得知道输入电容大小和驱动电压大小,等效为电阻和电容串联电路,求出电容充电电压表达式,得出电阻和电容电压关系图 MOS管的开关时间要考虑的是Qg的,而不是有Ciss,Coss决定,看下面的Data.一个MOS可能有很大的 输入电容,但是并不代表其导通需要的电荷量Qg就大, Ciss(输入电容)和Qg是有一定的关系,但是还要考虑MOS的跨导y. MOSFET栅极驱动的优化设计 1 概述 MOS管的驱动对其工作效果起着决定性的作用。设计师既要考虑减少开关损耗，又要求驱动波形较好即振荡小、过冲小、EMI小。这两方面往往是互相矛盾的，需要寻求一个平衡点，即驱动电路的优化设计。驱动电路的优化设计包含两部分内容：一是最优的驱动电流、电压的波形；二是最优的驱动电压、电流的大小。在进行驱动电路优化设计之前，必须先清楚MOS管的模型、MOS管的开关过程、MOS管的栅极电荷以及MOS管的输入输出电容、跨接电容、等效电容等参数 对驱动的影响。 2 MOS管的模型 MOS管的等效电路模型及寄生参数如图1所示。图1中各部分的物理意义为： （1）LG和LG代表封装端到实际的栅极线路的电感和电阻。 （2）C1代表从栅极到源端N+间的电容，它的值是由结构所固定的。（3）C2+C4代表从栅极到源极P区间的电容。C2是电介质电容，共值是固定的。而C4是由源极到漏极的耗尽区的大小决定，并随栅极电压的大小而改变。当栅极电压从0升到开启电压UGS（th）时，C4使整个栅源电容增加10%～15%。（4）C3+C5是由一个固定大小的电介质电容和一个可变电容构成，当漏极电 压改变极性时，其可变电容值变得相当大。（5）C6是随漏极电压变换的漏源电容。 MOS管输入电容（Ciss）、跨接电容（Crss）、输出电容（Coss）和栅源电容、 栅漏电容、漏源电容间的关系如下：
直流电机驱动电路 直流电机（direct current machine ）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。（阮智富,郭忠新 ．《现代汉语大词典》 ：上海辞书出版社 ，2009 ．） 一直以来，凭借优良的线性特性和优异的控制性能等特点，直流电机成为大多数闭环位置伺服控制系统和变速运动控制的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，全控型、高开关频率的第二代电力半导体器件(MOSFET 、GTO 、GTR 、IGBT 等)的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的发展，直流电机得到广泛应用。在手指康复机器人系统中，直流电机起着牵引手指进行康复训练的作用。由于是面向偏瘫患者这一特殊的人群，因而直流电机需要能够在长期的低速运转时提供足够的转矩，从而带动负载，并且可以在低转速下实现稳定的运行。 直流电机的驱动电路应当具有快速、高效、精确、低功耗等特点，能够直接与微处理器接口，应用PWM 技术对直流电机调速控制。典型的直流电机驱动控制电路结构主要有分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H 桥功率驱动电路等四部分组成，如下图： 光 电 隔 离 路电 路电逻驱电机动辑电路泵荷电号动驱信电路 放大动率桥功驱电路 其主要控制信号有：Dir 是电机运转方向信号，PWM （脉冲宽度调制）作用是电机调速信号，Brake 为电机制动信号，Vcc 为电机驱动逻辑电路部分提供电源，VM 为直流电机电源电压，M+、M-为电机接口。 在大功率驱动系统中，采用光电隔离技术，将驱动回路和控制回路电气隔离，能够有效减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离作用。手指康复机器人系统中的光电隔离模块，对于高频的PWM 信号，采用HCPL2630进行隔离；对于低频的刹车信号和输出状态反馈信号采用TLP185进行隔离。
//****************************************************** * //* 2007.6.18 //****************************************************** * 在/kernel/include/asm-arm/arch-s3c2410/bitfield.h 文件中： #ifndef __ASSEMBLY__ #define UData(Data) ((unsigned long) (Data)) #else #define UData(Data) (Data) #endif 例：UData(5); = 5 /* * MACRO: Fld * * Purpose * The macro "Fld" encodes a bit field, given its size and its shift value
* with respect to bit 0. * * Note * A more intuitive way to encode bit fields would have been to use their * mask. However, extracting size and shift value information from a bit * field''''s mask is cumbersome and might break the assembler (255-character * line-size limit). * * Input * Size Size of the bit field, in number of bits. * Shft Shift value of the bit field with respect to bit 0. * * Output * Fld Encoded bit field. */
#include
LED数码管的驱动是比较简单也容易理解的，多位数码管一般是LED阵列的形式，每个数字使用一个公共端，不同数字的对应同笔段使用一个控制端；驱动采用分时扫描没个数字位，动态显示。但是LED比较费电，我想做一个用电池供电的钟，用发光管电池就撑不了多久了。于是我考虑用液晶。 在这边的电子市场我买到一个4位笔段式液晶屏，4个数字最中间有冒号，边上还有几个箭头符号，一共有15个引脚，正合适用A VR来驱动做一个钟。 笔段式LCD屏的结构与LED数码管很相似，但是由于是液晶，工作机理上不同，驱动方式也有很大差异： (1) LED有正负之分，液晶笔划没有。 (2) LED在直流电压下工作，液晶需要交流电压，防止电解效应。 (3) LED需要电流提供发光的能量，液晶笔划显示状态下电流非常微弱。 (4) LED对微小电流不反应，液晶则很敏感。 不难看出，用LED的驱动方式来对待LCD屏是行不通的。我在买回来测试这块屏之前没有意识到，于是走了不少的弯路。与LED驱动不同的是需要给每个笔划加上一个交流电压。一般用30-60Hz的方波就可以了，频率再低显示会有所波动，频率高了功耗也会增加，因为LCD对电路呈现容性。而且，正负电压都可以“点亮”液晶。 好在A VR的I/O口可以三态输出，也就是除了高/低电平，还可以呈现高阻抗，相当于断开连接。于是我想到了这样的办法：不需要显示的那一组笔划对应的公共端悬空(I/O口选择三态)，那么就不会加上电压了。照这个思路，我的实验电路焊好，出来的显示却是一团糟：笔划都黑了看不清。我这才考虑到液晶本身的问题：阻抗高，而且有电容，是不可一边悬空的！这个道理也许跟CMOS输入端差不多。查找了一些关于液晶的资料，大致知道LCD屏不是那么简单的，驱动方式通常是1/N, 也就是电压不止高低两档。可是单片机I/O没有那么多输出状态可以选择。 1/2 Bias驱动 不显示的液晶笔划两端电压相等，显示的不等。这样一个要求在扫描方式 下不能满足，于是改为电压等级不同。1/2 Bias驱动就是这样的，如下： COM1 V+ ---- ---- 1/2 ---- ---- ---- ---- GND ---- ---- COM2 V+ ---- ---- 1/2 ---- ---- ---- ---- GND ---- ---- SEG1 V+ -------- -------- 1/2 GND -------- -------- SEG2 V+ ---- -------- ---- 1/2 GND -------- --------
T F T-L C D驱动I C市场分析 前言 2000年,真是LCD驱动IC热热闹闹的一年。日韩大幅扩产LCD面板，台湾厂商面板产能逐渐开出，对驱动IC需求日益增加，99年底开始缺货的驱动IC更是雪上加霜。市场需求明显，使LCD驱动IC已逐渐成为受到业界嘱目的明星产业。 一、LCD驱动IC的关键技术问题 1、液晶显示器显像原理 2、驱动IC驱动方式 3、高频高压，模拟设计不易 TFT-LCD 要表现出彩色，是靠红绿蓝三个子像素浓度（色阶）的组合。浓度的控
制是由Source驱动IC输入电压信号决定。计算机图形的彩色浓度是指每个像素包含彩色信息的数据位数量，随着数据位的增加，彩色的数量也随之增加。为了在TFT-LCD 上表现CRT的效果，就必须有足够的灰度等级来获得1,600万多种彩色。目前是用8bit 储存色调控制，每个子像素有2的8次方等于256个色阶，三个子像素合成一个像素的颜色，256×256×256＝1670万个颜色。所以Source驱动IC根据图形控制器送出的8位数据调整输出的电压，因此在设计上比较困难。数字IC只用于处理1和0，其中的晶体管只要能够区分开与关的状态，作为开关使用即可，不需做到太精确。但对于Source驱动IC来说，对电压和电流的控制就要精确的多，这关系着LCD的穿透率（即亮度），若不同的输出点，其电压差超过一定的规格则可看到显示画面不均匀的现象。而欲达此规格，不仅制造工艺上要有一定的稳定度，也需要相当的IC设计技术。如前所说，模拟的东西就是要靠经验。 Gate驱动IC的设计难度就不若Source，因为对于电压和电流要求不那幺严苛。但为求对比明显，Gate驱动IC输出的电压要够大才能使液晶分子扭转的够快，因此其所承受的电压高达40伏特。而在LCD显示面板尺寸持续增加，同时对于显示品质越来越重视的情况下，Gate驱动IC的设计与制造难度会增加。 4、产品品质为关键，单凭低价不易成 因此，关于LCD驱动IC，重要的不是能不能work，而是显示的品质如何。具有设计驱动IC能力并不难，但是要能通过客户的验证才是最关键的。很多IC放在密闭的机壳里，效能的差异并不是很明显，因此只要堪用，价格便宜还是有人买。但驱动IC 显现出来的效果好坏是很明显能够区分的，一台8、9百美元的LCD监视器如果因为这一颗4美元的驱动IC而不为市场所接受，是怎幺算都划不来的。所以新进业者在刚开始产品品质还不稳定时，想要利用低价抢进市场的方式是不太容易的。
(1) 液晶显示模式 并行：MCU接口、RG战口、Vysnc接口 串行：SPI接口、MDDI接口 (2) 屏幕颜色实质上即为色阶的概念。色阶是表示手机液晶显示屏亮度强弱的指数标准，也就是通常所说的色彩指数。目前彩屏手机的色阶指数从低到高可分三个层次，最低单色，其次是256色、4096 色、65536 色；目前最高的为26 万色。256=2 的8 次方，即8 位彩色，依次律推，65536 色=2 的16 次方，即通常所说的16 位真彩色，26万=2的18次方，也就是18 位真彩。其实65536色已基本可满足我们肉眼的识别需求。 (3) 分辨率 LCD的分辨率与CRT显示器不同，一般不能任意调整，它是制造商所设置和规定的。分辨率是指屏幕上每行有多少像素点、每列有多少像素点。手机上LCD 的分辨率一般是176点X 220行的QCIF显示模式和240点X 320行的QVG;显示模式。 (4) 刷新率 LCD刷新频率是指显示帧频，亦即刷新一帧屏所需要的时间，与屏幕扫描速度及避免屏幕闪烁的能力相关。也就是说刷新频率过低，可能出现屏幕图像闪烁或抖动。 (5) 可视角度 指从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度，这与LCD是DSTN还是TFT有很大关系。因为前者是靠屏幕两边的晶体管扫描屏幕发光，后者是靠自身每个像素后面的晶体管发光，其对比度和亮度的差别，决定了它们观察屏幕的视角有较大区别。DSTN- LCD一般只有60度，TFT- LCD则有160度。 (6) 响应时间响应时间愈小愈好，它反应了液晶显示器各象素点对输入信号反应的速度，即pixel 由暗转亮或由亮转暗的速度。响应时间越小则使用者在看运动画面时不会出现尾影拖拽的感觉。一般会将反应速率分为两个部份：Rising 和Falling ，而表示时以两者之和为准。 2. 接口形式： (1) 并行方式 a、MCU接口 目前主要有i80和m68两种类型。这种LCD模式须LCD有自己的GRAM b、RG肢口： 通过时钟同步来实现同步传输，此模式不需要LCD有GRAM来缓存数据。接口如下：
嵌入式驱动程序Day12 Top 1. LCD驱动设计开发 1 LCD驱动设计开发 1.1问题 通过led驱动开发掌握linux内核framebuffer 驱动开发通用方法。 1.2方案 一、帧缓冲(Framebuffer )。 帧缓冲(Framebuffer )是Linux为显示设备提供的一个接口，Linux抽象出FrameBuffer这个设备来供用户态进程实现直接写屏。Framebuffer机制模仿显卡的功 能，将显卡硬件结构抽象掉，可以通过Framebuffer的读写直接对显存进行操作。用户 可以将Framebuffer看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以直接进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上。这种操作是抽象的，统一的。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节。这些都是由Framebuffer 设备驱动 来完成的。 Framebuffer本身不具备任何运算数据的能力，就只好比是一个暂时存放水的水池。CPU将运算后的结果放到这个水池，水池再将结果流到显示器，中间不会对数据做处 理。应用程序也可以直接读写这个水池的内容。在应用程序中，一般通过将FrameBuffer 设备映射到进程地址空间的方式使用，比如下面的程序就打开/dev/fbO 设备，并通过mmap系统调用进行地址映射。 FrameBuffer设备还提供了若干ioctl 命令，通过这些命令，可以获得显示设备的 一些固定信息(比如显示内存大小)、与显示模式相关的可变信息(比如分辨率、象素结构、每扫描线的字节宽度)，以及伪彩色模式下的调色板信息等等。 二、FrameBuffer 在Linux中的实现和机制。 Framebuffer对应的源文件在linux/drivers/video/ 目录下。总的抽象设备文件为fbcon.c，在这个目录下还有与各种显卡驱动相关的源文件。 1. 分析Framebuffer设备驱动。 FrameBuffer设备驱动基于如下两个文件： (1) linux/include/linux/fb.h (2) linux/drivers/video/fbmem.c 2. 分析这两个文件。