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高效率高稳定度半导体激光器恒流驱动系统研制
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作者 霍佳雨 贾鲁风 +1 位作者 汝玉星 高博 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第8期158-165,共8页
激光器的应用需要高性能的驱动系统,该文首先利用动态电压调节技术设计了供电电压自适应电路,使输出支路的供电电压可随负载需求动态调整,提高了恒流驱动系统的工作效率;其次,控制影响电流输出的关键器件温度,保证了器件的性能参数,提... 激光器的应用需要高性能的驱动系统,该文首先利用动态电压调节技术设计了供电电压自适应电路,使输出支路的供电电压可随负载需求动态调整,提高了恒流驱动系统的工作效率;其次,控制影响电流输出的关键器件温度,保证了器件的性能参数,提高了输出电流的稳定性。经测试,供电电压自适应供电使恒流驱动系统的工作效率提升了50%,可保持关键器件温度为25℃,输出电流1 h的短期稳定性为0.007 5%,8 h的长期稳定性为0.02%。将该驱动系统应用在半导体激光器中,可以实现高效的电压转换,使光功率的短期与长期稳定性分别达0.013 3%和0.079 5%。 展开更多
关键词 恒流驱动系统 半导体激光器 高稳定度 电压自适应 温度控制
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反激式LED驱动电源的设计
2
作者 黄灿胜 全钊锋 《电力电子技术》 2025年第5期56-58,共3页
本文以反激变换器为主电路拓扑,设计了一台80 W LED恒流驱动电源,其控制核心为TL494 PWM芯片,通过电流负反馈实现反馈控制。采用隔离驱动芯片将系统功率部分与控制部分隔离,提高系统的可靠性与抗干扰性。分析了电路的基本结构及其工作原... 本文以反激变换器为主电路拓扑,设计了一台80 W LED恒流驱动电源,其控制核心为TL494 PWM芯片,通过电流负反馈实现反馈控制。采用隔离驱动芯片将系统功率部分与控制部分隔离,提高系统的可靠性与抗干扰性。分析了电路的基本结构及其工作原理,并介绍了电路的设计过程,最后给出了实验结果。 展开更多
关键词 反激变换器 恒流驱动 电流负反馈
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垂直腔面发射激光器数字驱动电路设计
3
作者 卫英泽 廖英 +5 位作者 周建斌 童欣 叶凡 李松松 罗朋奎 黎荣锋 《激光与红外》 北大核心 2025年第1期18-25,共8页
垂直腔面发射激光器(VCSEL)是原子磁强计和原子钟等光学量子仪器的核心部件,其输出激光的稳定性将直接影响仪器的测量精度和灵敏度等关键参数。本文介绍了一种以ZYNQ7010为控制核心的VCSEL数字驱动电路,该电路使用XTR111芯片提供VCSEL... 垂直腔面发射激光器(VCSEL)是原子磁强计和原子钟等光学量子仪器的核心部件,其输出激光的稳定性将直接影响仪器的测量精度和灵敏度等关键参数。本文介绍了一种以ZYNQ7010为控制核心的VCSEL数字驱动电路,该电路使用XTR111芯片提供VCSEL所需的高稳定电流,并通过MAX1978芯片控制VCSEL内部集成的半导体制冷器(TEC)实现高精度温控。实验结果表明,本文设计的驱动电路可输出0~2 mA的线性可调电流,调节精度优于0.04 mA,TEC的温控精度优于0.1℃;最终在1.325 mA的驱动电流和63℃的工作温度下,VCSEL的最大输出功率漂移和波长漂移分别为0.001 mW和0.004 nm。该数字驱动电路可满足原子磁强计等高精度测量仪器对光源驱动的需求。 展开更多
关键词 光电子学 驱动电路 MAX1978 温度控制 XTR111 恒流驱动
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基于FPGA的半导体激光器驱动系统设计
4
作者 卢志豪 王国政 +2 位作者 樊书瑞 欧阳智健 王文贺 《光电子技术》 2025年第3期233-237,共5页
设计了基于FPGA的半导体激光器驱动系统,以FPGA作为控制芯片,在电流驱动方面,设计了压控恒流源电路,通过驱动DA/AD来调节和采集驱动电流的大小;基于ADN8835恒温芯片设计了恒温控制电路,结合数字PID模块设计了恒温控制系统。经测试,设计... 设计了基于FPGA的半导体激光器驱动系统,以FPGA作为控制芯片,在电流驱动方面,设计了压控恒流源电路,通过驱动DA/AD来调节和采集驱动电流的大小;基于ADN8835恒温芯片设计了恒温控制电路,结合数字PID模块设计了恒温控制系统。经测试,设计的驱动系统能够为半导体激光器提供0~1 A的驱动电流,驱动电流调节精度为1 mA,输出电流误差小于0.3%,稳定度波动为0.2%;恒温控制系统的控温精度为0.1℃,温度稳定度波动为0.4%。 展开更多
关键词 半导体激光器 恒流驱动 恒温控制 可编程逻辑门阵列
原文传递
基于H5118的高效率LED驱动控制器设计
5
作者 张霄 祝天岳 +2 位作者 刘冲 朱永丽 臧天元 《照明工程学报》 2025年第4期157-164,共8页
延长LED使用寿命需依赖具备宽范围调光的恒流驱动,因此研究高转换效率的LED驱动控制器具有重要意义。本文基于一款多功能平均电流型H5118恒流驱动芯片,以STM32F107RCT6为核心控制器,采用双冗余CAN总线网络形式,设计并实现了一款高效率LE... 延长LED使用寿命需依赖具备宽范围调光的恒流驱动,因此研究高转换效率的LED驱动控制器具有重要意义。本文基于一款多功能平均电流型H5118恒流驱动芯片,以STM32F107RCT6为核心控制器,采用双冗余CAN总线网络形式,设计并实现了一款高效率LED驱动控制器。实验结果表明,该控制器的输出电流对输入输出电压的变化不敏感,且输出电流稳定、纹波电流小;转换效率高达97%,调光深度可达到0.1%。此外,其双冗余CAN总线网络显著提升了控制器的运行可靠性。 展开更多
关键词 恒流驱动 高效率 PWM调光 H5118 低纹波
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高稳定性光纤激光器恒流驱动系统设计与实现
6
作者 王拓 唐德东 +3 位作者 王凯 张淑敏 李欣宇 孟坤 《电子技术应用》 2025年第4期49-53,共5页
光纤激光器波长和输出功率的稳定性易受泵浦源驱动电流波动的影响,为应对该问题,设计了一款高精度、高稳定性恒流驱动系统。恒流源部分采用闭环负反馈原理,通过金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来控制恒流输出,实现了对半导体激光... 光纤激光器波长和输出功率的稳定性易受泵浦源驱动电流波动的影响,为应对该问题,设计了一款高精度、高稳定性恒流驱动系统。恒流源部分采用闭环负反馈原理,通过金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来控制恒流输出,实现了对半导体激光器(LD)驱动电流的精准控制;限流保护电路利用二极管的限幅作用使LD免受过电流冲击的影响,电流缓慢启动采用软件控制的方法确保LD免受浪涌电流损害;光功率探测电路采用ADA4530芯片,确保在极低光照水平下也可精准探测到功率输出。实验结果表明,该电路可实现驱动电流在0~1.2 A连续可调,电流短期(120 min)和长期(24 h)稳定性分别为±0.001 mA和±0.002 mA;激光器中心波长波动不超过±0.03 nm,输出功率的稳定度不超过0.084 3%,精度小于±0.15 mW。 展开更多
关键词 光纤激光器 恒流驱动 稳定性 泵浦源
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一种基于断点续传四通道LED驱动芯片的设计
7
作者 马芝 张丽娜 刘梦宇 《中国集成电路》 2025年第7期46-50,共5页
本文设计了一款基于断点续传功能的四通道LED驱动芯片,旨在解决传统LED驱动系统中因通信中断或器件故障导致的显示异常问题。通过双通道冗余端口设计和RGBW多通道独立控制技术,芯片实现了通信链路故障时的自动恢复能力,并支持256级辉度... 本文设计了一款基于断点续传功能的四通道LED驱动芯片,旨在解决传统LED驱动系统中因通信中断或器件故障导致的显示异常问题。通过双通道冗余端口设计和RGBW多通道独立控制技术,芯片实现了通信链路故障时的自动恢复能力,并支持256级辉度可调高精度控制。适用于护栏管、点光源等LED装饰类产品。 展开更多
关键词 断点续传 四通道 LED驱动芯片 恒流驱动
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基于差分Howland的液压泵驱动电路的研究及应用
8
作者 梁建红 杨依桂 +2 位作者 古涛 雷鸿 王鹏飞 《制造业自动化》 2025年第12期45-53,共9页
液压驱动是重载机器人主要的驱动方式,液压泵的性能直接决定液压系统的驱动能力和品质,而液压泵驱动电路的设计至关重要,特别是在电流精准控制方面。Howland恒流源因其高精度和稳定性,在多个领域得到了广泛应用。在传统Howland电流源基... 液压驱动是重载机器人主要的驱动方式,液压泵的性能直接决定液压系统的驱动能力和品质,而液压泵驱动电路的设计至关重要,特别是在电流精准控制方面。Howland恒流源因其高精度和稳定性,在多个领域得到了广泛应用。在传统Howland电流源基础上,分析相关电路的工作原理及负载能力,设计一种高压大电流的恒流源作为液压泵驱动电路,通过仿真与实际测量验证了可靠性。相比于传统设计,所创新的恒流源将输出界限大大提高,实现0~5 V可调输出、最大负载电流5 A的驱动能力。同时,绝对误差仿真值仅为0.005 A,实物电路测量值绝对误差仅为0.1 A。本研究针对实际工程应用实现精度良好、负载能力强、输出电流稳定,为高压大电流精密驱动提供了兼具高线性吻合度特性与工程实用性的解决思路。 展开更多
关键词 Howland电流源 高压大电流恒流源 差分式Howland架构 液压驱动
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LED可调光自动控制系统设计 被引量:19
9
作者 李渊 李宝营 穆艳 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期96-99,共4页
基于低功耗MSP430单片机的特点,提出一个用数字化恒流源来控制LED灯光可调的设计思路。在规定时间内,系统通过对背景光和人体红外信号检测,选择LED需求的亮度,单片机将输出电压数字写入D/A转换器,将D/A输出的电压作为恒流源的输入电压,... 基于低功耗MSP430单片机的特点,提出一个用数字化恒流源来控制LED灯光可调的设计思路。在规定时间内,系统通过对背景光和人体红外信号检测,选择LED需求的亮度,单片机将输出电压数字写入D/A转换器,将D/A输出的电压作为恒流源的输入电压,间接地控制功率管的基极电压使功率管输出不同的电流,实现LED亮度数字可调,从而完成对LED光强度的智能控制。 展开更多
关键词 LED LED亮度 恒流驱动 数字可调 单片机
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蝶形半导体激光器恒流驱动设计与实现 被引量:15
10
作者 邢素霞 王睿 +1 位作者 郭瑞民 崔文超 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期553-558,共6页
蝶形半导体激光器驱动电流的稳定性直接决定了其输出波长的稳定性,进而影响检测精度。为了满足气体浓度检测中对激光器输出波长稳定可调的要求,设计了数字与模拟电路混合的恒流驱动电路。以STC90C51为主控芯片数控模块完成扫描键盘、DA... 蝶形半导体激光器驱动电流的稳定性直接决定了其输出波长的稳定性,进而影响检测精度。为了满足气体浓度检测中对激光器输出波长稳定可调的要求,设计了数字与模拟电路混合的恒流驱动电路。以STC90C51为主控芯片数控模块完成扫描键盘、DA转换;模拟电路主要由负反馈运算放大、高精度CMOS管和反馈电阻构成,完成电压到电流的转换,输出至蝶形半导体激光器,实现蝶形半导体激光器恒流驱动。输出电流在0~300 mA范围内连续可调,输出驱动电流误差小于±0.003 mA,满足系统对恒流驱动±0.005 mA的误差精度要求。 展开更多
关键词 光腔衰荡光谱 蝶形半导体激光器 恒流驱动 STC90C51 DAC1220
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基于PT1000的高精度温度测量系统 被引量:55
11
作者 方益喜 雷开卓 +3 位作者 屈健康 刘奎 乔子椋 杨海波 《电子设计工程》 2010年第10期79-82,共4页
温度控制精度对精密工业产品的质量有着决定性的影响,而高精度的温度测量是温度控制的前提。设计并实现了基于三线制恒流源驱动Pt1000的高精度温度测量系统,分析了温度测量系统中恒流源、信号调理、A/D转换等功能电路的工作原理和设计依... 温度控制精度对精密工业产品的质量有着决定性的影响,而高精度的温度测量是温度控制的前提。设计并实现了基于三线制恒流源驱动Pt1000的高精度温度测量系统,分析了温度测量系统中恒流源、信号调理、A/D转换等功能电路的工作原理和设计依据,给出了电路结构和电路参数。实验结果表明,该温度测量系统性能稳定可靠,测量误差不大于0.01℃。 展开更多
关键词 温度测量 高精度 PT1000 恒流驱动
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高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究 被引量:7
12
作者 李先锐 来新泉 +1 位作者 王松林 李玉山 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期433-437,共5页
实现了一种高精度可控白光LED恒流驱动芯片的设计.使用自动调零技术在内部集成了自动调零运算放大器,并采用外接电阻和使能设计控制恒定LED驱动电流,可在2.9 V到4.4 V的工作电压范围内提供3个不同的恒定驱动电流,最大驱动电流可达1 A.... 实现了一种高精度可控白光LED恒流驱动芯片的设计.使用自动调零技术在内部集成了自动调零运算放大器,并采用外接电阻和使能设计控制恒定LED驱动电流,可在2.9 V到4.4 V的工作电压范围内提供3个不同的恒定驱动电流,最大驱动电流可达1 A.测试结果表明,当驱动电流从200 mA变化到800 mA时,外接电阻电流和LED驱动电流之比变化小于2.3%;电源电压跳变±10%的情况下,800 mA的驱动电流变化小于0.46%. 展开更多
关键词 运算放大器 LED 恒流驱动 自动调零
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恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究 被引量:13
13
作者 刘帘曦 杨银堂 朱樟明 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期264-269,共6页
完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计.利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75 V带隙基准源,可在2.7 V到7.0 V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流.当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱... 完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计.利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75 V带隙基准源,可在2.7 V到7.0 V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流.当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120 mV;控制电路功耗小于1.75 mW,整个电路转换效率可达75%. 展开更多
关键词 低脱落电压 恒流驱动 带隙基准 转换效率
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一种模块化开环多路谐振恒流LED驱动电源 被引量:5
14
作者 何青青 罗全明 +2 位作者 曹驰 孙鹏菊 周雒维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期6688-6696,共9页
在LCD背光源、路灯照明等LED照明领域,需要多路恒流LED驱动电源来实现更好的性能和更高的可靠性。该文根据LCL-T无源谐振网络的恒流特性,提出一种模块化开环多路谐振恒流LED驱动电源,由一个高频全桥逆变器经变压器隔离变压后接多个LCL-... 在LCD背光源、路灯照明等LED照明领域,需要多路恒流LED驱动电源来实现更好的性能和更高的可靠性。该文根据LCL-T无源谐振网络的恒流特性,提出一种模块化开环多路谐振恒流LED驱动电源,由一个高频全桥逆变器经变压器隔离变压后接多个LCL-T无源谐振恒流单元组成,一个恒流单元驱动一串LED,易于实现多路输出。文中在输入输出变化范围内保证输出电流均满足恒流精度要求的情况下进行参数设计。最后,搭建一台输出为五路、功率为200W的实验样机,样机效率可达94.7%。实验结果表明,实际输出电流满足恒流精度5%的要求并且实现了软开关,表明通过合理选取参数,可工作在开环模式下。 展开更多
关键词 恒流驱动 多路输出 开环控制 谐振网络 参数设计
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恒流LDO型串联大功率白光LED驱动器的设计 被引量:6
15
作者 凌朝东 梁爱梅 刘一平 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期657-661,共5页
介绍了一种LDO型串联大功率白光LED恒流驱动控制器的设计。该电路包括LDO、带隙基准电压源、反馈电路、电流传感取样电路、大功率驱动电路五个部分。芯片采用9V供电,利用片内集成的LDO电路输出5V电压,作为控制部分的电源电压。采用台积... 介绍了一种LDO型串联大功率白光LED恒流驱动控制器的设计。该电路包括LDO、带隙基准电压源、反馈电路、电流传感取样电路、大功率驱动电路五个部分。芯片采用9V供电,利用片内集成的LDO电路输出5V电压,作为控制部分的电源电压。采用台积电0.35μm2P4MN阱CMOS标准工艺完成设计。Spectre仿真结果表明,当电源电压在±10%之间跳变或环境温度在0℃~100℃之间变化时,芯片可为3W白光LED提供350mA恒定驱动电流,误差小于±0.5%,电源利用效率可达76.17%以上。 展开更多
关键词 LDO 白光LED 恒流驱动 功率MOS管 带隙基准
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单级PFC LED驱动电源的研究与设计 被引量:6
16
作者 张建飞 史永胜 +1 位作者 宁青菊 牛力 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期671-676,共6页
论述了单级功率因数校正(PFC)LED驱动电源的设计思想,分析了单级PFC恒压源AC/DC构建原理,给出了单级PFC恒压源产生相关问题的解决办法,重点设计了恒流源部分,给出了恒流驱动芯片BP2808工作原理和设计步骤,同时,设计了手动调光部分,运用... 论述了单级功率因数校正(PFC)LED驱动电源的设计思想,分析了单级PFC恒压源AC/DC构建原理,给出了单级PFC恒压源产生相关问题的解决办法,重点设计了恒流源部分,给出了恒流驱动芯片BP2808工作原理和设计步骤,同时,设计了手动调光部分,运用自激多谐振荡器NE555产生固定频率且占空比为0.09%<D<99.91%可调的PWM脉冲波去调节LED灯串的亮度,研究结果表明,能够实现宽范围占空比可调的PWM脉冲波,并且在满足功率因数要求的同时实现了高效率和低成本,符合LED驱动电源发展的趋势和潮流。 展开更多
关键词 单级PFC恒压源 恒流驱动 LED调光
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MEMS应变式结冰传感器设计与制作 被引量:10
17
作者 李宗兴 陈德勇 王军波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1108-1113,共6页
提出了一种MEMS应变式结冰传感器。传感器基于结冰造成薄膜刚度改变的原理,采用惠斯通电桥结构检测结冰薄膜上应变电阻的变化,感知结冰信号。传感器利用惠斯通电桥自身结构及外加温度补偿电路,可有效地抑制输出信号的温漂。通过理论分... 提出了一种MEMS应变式结冰传感器。传感器基于结冰造成薄膜刚度改变的原理,采用惠斯通电桥结构检测结冰薄膜上应变电阻的变化,感知结冰信号。传感器利用惠斯通电桥自身结构及外加温度补偿电路,可有效地抑制输出信号的温漂。通过理论分析和有限元仿真,分析了器件的敏感机理,并对结构参数进行计算。采用与IC工艺兼容的体硅MEMS工艺完成传感器的加工。实验结果表明,传感器检测结冰厚度的灵敏度优于0.1 mm。 展开更多
关键词 结冰传感器 微传感器 箔式应变片 温度补偿电路 电桥恒流驱动
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光伏LED照明系统中双向变换器研究 被引量:6
18
作者 汪义旺 张波 +1 位作者 曹丰文 吴铄 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期82-84,共3页
研究设计了一种应用于光伏LED照明系统的改进型Zeta/Speic双向变换电路,该电路兼顾MPPT控制、蓄电池充放电控制、LED恒流控制及隔离保护控制等多种功能,与传统光伏LED照明系统中的常规变换器相比,具有结构简单灵活、成本低、效率高等优... 研究设计了一种应用于光伏LED照明系统的改进型Zeta/Speic双向变换电路,该电路兼顾MPPT控制、蓄电池充放电控制、LED恒流控制及隔离保护控制等多种功能,与传统光伏LED照明系统中的常规变换器相比,具有结构简单灵活、成本低、效率高等优点。详细分析了电路组成及工作模式,并通过实验进行了测试,测试结果验证了该变换器的有效性及优越性。 展开更多
关键词 变换器 发光二极管 光伏系统 恒流驱动
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智能光伏LED节能灯系统设计 被引量:5
19
作者 张波 汪义旺 +1 位作者 张圣祺 宋佳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第9期87-91,共5页
设计了智能光伏LED节能灯系统。系统包括光伏供电、驱动、感光、人体感应和无线通信部分等。光伏供电部分采用带最大功率点跟踪功能的电路对蓄电池充电,降低系统成本6%左右,且系统不需市电供电;驱动部分恒流驱动LED灯,并可进行PWM调光,... 设计了智能光伏LED节能灯系统。系统包括光伏供电、驱动、感光、人体感应和无线通信部分等。光伏供电部分采用带最大功率点跟踪功能的电路对蓄电池充电,降低系统成本6%左右,且系统不需市电供电;驱动部分恒流驱动LED灯,并可进行PWM调光,光色纯正且节能;根据环境的光照强度自动开关LED灯,点亮LED灯时根据灯周围是否有人自动调节LED灯的亮度;无线通信部分采用ZigBee技术组网,每个LED灯都既能独立全自动工作又能随时按控制中心的指令工作。该系统智能化程度高,集光伏发电和LED照明的优势于一身,成本相对较低。 展开更多
关键词 光伏发电 发光二极管照明 智能系统 恒流驱动
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脉宽调制型大功率LED恒流驱动芯片的研究 被引量:8
20
作者 沈慧 郭维 朱大中 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期359-363,共5页
基于0.6μm5V标准CMOS工艺,研究并设计了一种脉宽调制型大功率照明LED恒流驱动芯片为1W大功率照明LED灯提供350mA恒定的平均驱动电流。实现了在5V电源电压有10%跳变时,平均驱动电流的变化可被控制在4.5%以内。输出级开关MOS管采用高密... 基于0.6μm5V标准CMOS工艺,研究并设计了一种脉宽调制型大功率照明LED恒流驱动芯片为1W大功率照明LED灯提供350mA恒定的平均驱动电流。实现了在5V电源电压有10%跳变时,平均驱动电流的变化可被控制在4.5%以内。输出级开关MOS管采用高密度的版图结构使单位面积的有效宽长比与普通结构的MOS管相比提高了一倍。芯片的电源效率可达87%,与以前设计的串联饱和型半导体照明LED恒流驱动芯片[1]相比提高近25%。 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体集成电路 照明发光二极管 脉宽调制型 恒流驱动 电源效率
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