電源設計

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電源設計范文第1篇

關鍵詞： 相控陣雷達； 靈敏度； 電源故障； 保護電路

中圖分類號： TN86?34； TP277 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0168?03

0 引 言

隨著相控陣雷達技術的迅速發展，相控陣雷達技術被廣泛用于地面防御系統中。然而，在目前有源相控陣雷達中去掉了傳統雷達中的大功率發射機電源，由原來的大功率發射機電源改為向各個T/R組件供電，雷達的二次電源數量明顯增多， 電源系統越來越復雜，故障率明顯增多。由于軍用雷達常常工作在惡劣環境下，雷達電源的常見故障如過壓、欠壓、過熱、短路、缺相等，往往難以避免[1]。因此，對雷達電源系統故障的快速定位、電源保護、故障報警成為獲取電源故障信息，保證電源系統安全運行的關鍵。國內采用的保護技術，解決方案多數是在線路入口處設置斷路器，當線路過壓或欠壓時切斷線路，而當電壓恢復正常時需手動使斷路器復位[2]。本文在分析了相控陣雷達陣面電源的特點以及傳統雷達電源保護電路基礎上，設計了簡單實用的雷達電源保護電路，實現了雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。該電源保護電路具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點。可實現集成化自復位電源故障報警功能，提高了雷達電源系統的可靠性及靈敏度。

1 電源系統簡介

雷達主電源系由康明斯30 kW柴油發電機組、總控配電機柜、50 kW變頻發電機組（兩臺）與變頻機控制柜、ATS切換柜、電力變壓器、發電機組本機控制柜、通信及監控系統構成。在電源系統中，柴油發電機組與市電互為備份，當市電不能正常使用的時候開啟柴油發電機對雷達系統進行工頻供電，控制系統分為手動方式和自動方式（手動系統享有最高優先級）。系統結構如圖1所示。

2 基本參數確定

2.1 門限電壓定義

2.2.2 報警電路靈敏度

當輸入電壓采樣問題成功解決后，此過程為，設計人員拿預先設定的保護基準電壓與采樣電壓進行數值比較。[IC1B]輸出低電平時異名端的電平比同名端高。當設計一個電源電壓保護電路時，電源系統正常工作時需要重點考慮如下問題，送到[IC1B]的電壓經過采樣器分壓電路之后，3腳的電壓值必須低于的[IC1B]2腳的電壓。（1腳為輸出端，3腳為同名端，2腳為異名端）。只要采樣得到的電壓小于設置的基準電壓，[IC1A]就會產生欠壓保護信號，同理如果采樣電壓大于設置的基準電壓，[IC1B]就會產生過壓保護信號。需要注意設計人員在計算采樣電壓時，一定要同時考慮和分析過壓與欠壓基準電壓值。

被檢測電源經過整流電路后，就可以分別與被測電源基準電壓進行比較，若被監測的電源電壓均在正常工作的窗口電壓之內，則系統工作正常無需要報警。如果被測電源突然出現故障（不論過壓或欠壓）比較電路的輸出端便立即送出報警信號，以便在毫秒級內完成故障排除故障。

4 輸入缺相保護電路設計原理

5 結 語

本文在分析了相控陣雷達陣面電源的特點以及傳統雷達電源保護電路基礎上，結合雷達電源系統的研制，設計了簡單實用的雷達電源保護電路。該電路可實現雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。實際應用表明，該保護電路工作穩定可靠，靈敏度高，能夠準確地對變頻發電機組與柴油發電機組進行過、欠壓報警，同時對陣面電源（二次電源）進行缺相保護，虛警率≤3%，故障報警率≥98%，故障隔離率≥96%，達到了對雷達電源保護的要求。

參考文獻

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[6] 吳偉賓.一種三相電源逆相、缺相檢測電路[J].電子產品世界，2012，19（5）：66?68.

電源設計范文第2篇

關鍵詞:二次電源; 自激推挽; 串聯調整; 抗干擾設計

中圖分類號:TM91 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)13-0036-03

Design for Secondary Electric Source

WANG Peng-hui

(China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)

Abstract: The quality of the secondary electric source on missile determines whether the intended functions of a missile can be implemented or not. The circuit frame is analyzed according to the design requirements. The hybrid electric source of self-oscillatory push-pull converter and serial voltage regulation circuit was adopted. The stability, anti-interference and reliability were designed attentively. The designed product works well. The design methodology in engineering has a very high practical value.

Keywords:secondary electric source; self-oscillatory push-pull; serial voltage regulation circuit; anti-jamming design

二次電源將彈上一次電源(熱電池、渦輪電機等)所提供的+28 V直流電源變換成彈上探測系統、信息處理、驅動控制等分系統所需要的各種電壓。電壓質量的好壞,對不同部件工作的穩定性和可靠性將產生重要影響[1]。同時,由于彈上電源工作環境較為惡劣,在達到設計要求的同時,必須考慮電源工作溫度環境、電磁兼容環境,同時保證較高的可靠性[2]。本文通過分析某產品彈上二次電源的設計要求,成功設計了某型二次電源,在性能滿足要求的同時,達到了較高的穩定性、可靠性和抗干擾性。

1 設計分析

系統要求輸出正電壓有高壓+150 V,低壓+6 V,+12 V等,負壓-6 V,-12 V等,高壓供給探測系統,±6 V供給預處理電路,±12 V供給信息處理電路。因此高壓150 V和±6 V要求電壓穩定度高、輸出紋波(峰峰值)低,同時要求較低的硬件成本。為了達到規定的要求,對高壓輸出、負電壓輸出部分前級采用DC/DC,后級采用線性串聯調整電路;對低壓輸出的正電壓直接采用線性串聯調整穩壓電路。

1.1 主電路分析

1.1.1 DC/DC

它激式變換器由振蕩級和輸出級組成,效率高、適用于大功率電源,但電路復雜、硬件成本高;自激推挽式變換器[3-4]結構簡單、輸出電壓穩定、效率較高、硬件成本低、應用廣泛。本設計中DC/DC部分采用自激推挽式變換器。

1.1.2 直流穩壓電路

由于要求電壓的穩定度高、輸出紋波非常低,因此直流變換器后端必須采用穩壓系數大、紋波抑制比高的濾波電路。但是,當對紋波要求較嚴時,采用多極濾波器不能達到很好的效果;通常情況下,需要采用直流穩壓器[5]。本設計中采用串聯調整晶體管穩壓電路。

1.2 電磁兼容設計分析

電源的電磁兼容性設計主要指+28 V直流系統正常電壓瞬變特性和正常工作穩態電壓特性[6],通過合理設計寬范圍電壓輸入和抗寬脈沖低壓和高壓性能設計可以滿足要求,這里主要指抗干擾性能分析。

二次電源在DC/DC變換過程中容易形成各種干擾噪聲,產生嚴重的傳導干擾和輻射干擾,直接影響了不同電源輸出的供電質量。需要采取幾方面的措施:首先,在電源結構設計時,考慮整體屏蔽設計和各功能模塊的功能分割;其次,為減小輸入噪聲和阻止二次電源向輸入電源反饋的噪聲,設計輸人和輸出濾波電路;最后,考慮接地設計,減小接地電阻和接合面的接觸電阻[7],形成低阻抗電流通路。

1.3 可靠性設計分析

1.3.1 元器件選用

選用可靠性高的元器件,進行二次篩選試驗,并進行降額設計[8]。

1.3.2 三防設計

三防設計指防潮設計、防鹽霧設計和防霉菌設計,通過對印制板及組件表面涂覆專用三防清漆可以有效避免導線之間的電暈、擊穿,提高電源的可靠性;變壓器、電感應進行浸漆,以防潮氣進入。

1.3.3 熱設計分析

熱設計是利用熱傳遞特性,通過附加的冷卻措施,控制電子設備內部所有元器件的溫度,使其在設備所處的工作環境條件下不超過降額后規定的最高允許工作溫度[9]。在彈上電源中,首先選用低功耗的器件,減少發熱器件的數目;其次,確定主要發熱單元,確定傳熱途徑,采用電源內部的熱交換機制,采用傳導、對流和輻射三種方式,將電源內部多余的熱量轉移;最后,加大加粗印制線的寬度,提高電源效率。

2 電源組成及工作中需要解決的問題

2.1 電源組成

二次電源組成框圖見圖1。+28 V輸入首先經過獨立的濾波電路,一路直接進行串聯調整穩壓,經過濾波電路輸出+12 V,+6 V以穩壓后濾波前的+12 V為源,經過二級串聯調整穩壓、濾波輸出;另外一路經過自激推挽振蕩電路進行DC/AC變換,產生一路高壓和一路負電壓,高壓由整流濾波電路進行AC/DC變換輸出+170 V左右的高壓,經高壓串聯調整電路和高壓濾波電路輸出+150 V,負電壓由整流濾波電路進行AC/DC變換、串聯調整電路、濾波電路輸出-12 V,同樣-6 V由-12 V調整穩壓后得到。

圖1 二次電源組成

2.2 自激推挽變換器存在的問題

圖2所示為自激推挽式變換器電路圖。

圖2 自激推挽式變換器電路圖

2.2.1 晶體管同時導通

自激推挽式變換器是由自激的方式產生方波,V3,V4 交替飽和導通,理論上其高低電平之間的轉換在時間上是完全一致的;實際上由于晶體管存貯時間的作用,會產生兩個晶體管同時導通的情況,導通時間(1～2 μs)雖然很短,但由于變壓器的作用,造成本應截止的晶體管產生高頻尖峰損耗。尖峰損耗造成的平均功率可使管子結溫升高到損壞點,產生二次擊穿而損壞管子。因此,要保證自激推挽變換器穩定工作,必須避免兩個晶體管同時導通。

(1) 縮短晶體管的存貯時間。

應避免管子進入深度飽和,可以縮短存貯時間,V1,V2使晶體管避免進入深度飽和。當晶體管一旦進入飽和區后,V1,V2就把基極的激勵電流向集電極分流而使基極電流不再增加,這樣就防止了晶體管進入深飽和,從而減小了存貯時間。

(2) 用RC電路延遲導通。

圖2中,C3和R4(C5和R5)接于晶體的基極與地之間,當一個管子的基極處于脈沖的上升沿時,由于電容的充電過程而使基極達到導通的時間被延遲,從而避開了另一個管子截止時的存貯時間。

2.2.2 吸收尖峰

由于變壓器的兩個初級線圈之間存在漏感[10],當一個初級線圈中的電流突然降到零時,存儲在這部分漏感中的磁能只能向分布電容充電,因而晶體管從飽和轉為截至時,會在截止晶體管的集電集和發射集之間造成瞬間過壓,所以推挽式變換器的輸出波形上一般都帶有尖峰,尖峰寬度與漏感、集電集電流、集電集電壓上升時間、電流下降時間有關。減小這個尖峰,不但可以保護晶體管,還可以使輸出電壓紋波峰值減小。

(1) 采用RC緩沖電路。

RC電路在信號去耦電路、小電流濾波電路應用較多,可以起到平滑尖峰的作用。R6,C4的時間常數略小于晶體管存儲時間,遠小于振蕩脈沖寬度,可以使尖峰電壓減小,從而保護晶體管。

(2) 變壓器繞線方式。

變壓器線圈的分布電容和漏感對變換器的工作狀態有很大影響。采用雙線并繞的繞線方式,利于繞組間更好的耦合,降低漏感和分布電容的要求。

2.3 串聯調整穩壓電路存在的問題

圖3為串聯調整穩壓電路圖。

圖3 串聯調整穩壓電路圖

2.3.1 基準電壓

基準電壓的穩定度實際上是電源穩定度的極限值,若要獲得較高的穩壓電源穩定度,必須使基準電壓的穩定度比所要求的電源穩定度高一個數量級[11],因此選用穩定性高和溫漂低的基準穩壓器非常重要,可以選取溫度系數及動態電阻都很小的雙向硅穩壓基準源。

2.3.2 調整管熱擊穿問題

采用復合管(圖3中V12,V13)作調整管時,為了防止由于三極管的Iceo過大引起的熱擊穿[12],必須在保證三極管最高結溫時,Icbo能夠泄放掉,圖3中R15就是需要的泄放電阻。

2.4 抗干擾及可靠性

在功能分割上,將串聯調整電路和自激推挽電路及變壓器物理隔離,同時輸出級盡量遠離推挽電路;保證印制板地和電源殼體盡量大面積接觸,電源殼體和大地面接觸。

在結構上,將易發熱器件直接固定在電源外殼上;內部發熱器件通過印制板上大面積覆銅進行散熱,同時

印制板布線盡量寬。

3 結 語

彈上二次電源雖然較多采用了模塊化的線性或開關電源,但設計原理是相同的。通過對二次電源的設計分析,可以掌握彈上電源設計方法、故障分析方法,以及可靠性設計、抗干擾設計等方法。本設計研制成功的彈上二次電源,通過了電磁兼容試驗、各項環境試驗,電壓穩定度、輸出紋波達到了非常高的要求,實用性強,在整機應用上取得了較好效果。

參考文獻

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電源設計范文第3篇

關鍵詞：多功能隨身電源；R5402；HAT2027；MAX1771；CN3066

引言

現在，市場上可移動的電子設備越來越多，設備的電源容量和功耗卻遠遠不能滿足市場的要求，對日常生活，特別是戶外活動造成諸多不便。為此，本文設計了一種多功能、高效、低功耗、安全的隨身電源，以滿足戶外需求，將有很大的實用價值。

多功能隨身電源的系統設計

本文論述的電路系統設計由五部分組成：鋰芯容量指示電路、電芯保護電路、充電管理電路、DC-DC升壓電路和功能擴展電路。鋰芯容量指示電路由XC61CC系列的電壓監控芯片組成。電芯保護電路由過充保護、過放保護、過溫保護三部分：組成，HAT2027、R5402、自恢復保險絲構建了三重保護，使鋰芯安全性大大增強。充電管理電路采用了CN3066，將充電過程分為涓流充電、恒流充電、恒壓充電和維護充電四個部分，使移動隨身電源能夠最大程度地儲備能量。DC-DC升壓電路采用了MAX1771集成芯片，可將鋰芯容量在安全范圍內最大限度釋放，達到對多種數碼設備供電的目的。功能擴展涵蓋了戶外活動所涉及的常見需求，具有應急夜間高亮照、戶外防盜安全警報、野營驅蚊等功能。

多功能隨身電源的電路實現

鋰芯保護電路

電芯保護電路主要由R5402和HAT2027共同組成。除此之外，自恢復保險絲起到了最后一層保護的作用。

R5402是一種高精度、基于CMOS的鋰芯電池電壓保護芯片。HAT2027是具有電流流通方向可調的雙MOS產品。

充電時，電池電壓從低到高上升，當電池電壓大于4.25V時，充電狀態被鎖存，引腳COUT就會從高電平跳為低電平，HAT2027內置二極管發揮單向導通作用。電流方向只能從1腳到3腳，充電電源無法繼續給鋰芯充電。如果充電電源繼續加載在鋰芯電池組兩端，即使鋰芯電壓在4.25V以下，R5402具有的過充鎖存狀態也不會被釋放。這樣就保證了電池組在連續充電飽和之后，能鎖存在過充狀態，隔離充電電源對高能量電池組持續充電。只有當過充時，斷開充電電源，過充鎖存狀態才會被釋放，COUT重新變為高電平，HAT2027的1、3引腳此時雙向導通，鋰芯才能正常工作。

放電時，電池電壓下降，當小于2.3V時，放電狀態被鎖存，引腳DOUT的輸出從高電平跳為低電平，HAT2027內置二極管發揮單向導通作用。電流方向只能從3腳到1腳，鋰芯電池組無法繼續給負載放電。如果沒有接上充電電源，即使鋰芯電壓高于過放電壓的最大值，放電鎖存狀態也不會被釋放，這就保證了電池組在經過長時間放電，電壓下降到2.3V之后，能鎖存在過放狀態，隔離低能量電池組持續放電。只有當過放時，接上充電電源，鋰芯電壓開始高于過放電壓時，過放鎖存狀態才會被釋放，同時引腳DOUT的電壓重新變為高電平，HAT2027的1、3引腳雙向導通，鋰芯既能工作在放電狀態，又能工作在充電狀態。

當鋰芯短路時，DOUT跳到低電平。此時，鋰芯受HAT2027控制無法放電，起到鋰芯保護作用。與此同時，自恢復保險絲由于短路的大電流，會受熱膨脹，電路切斷，起到最后一層保護的作用。當短路故障排除，自恢復保險絲恢復，R5402檢電器釋放，DOUT重新恢復高電平。

該電路還增設了“休眠”的功能。當電路工作在過放狀態，補充電流將會保持非常低的值，從而停止內部電路的工作，使低能量的鋰芯不會被R5402和系統后級回路繼續消耗能量。

該電路還具有瞬時監控功能。在鋰芯負極取一個電壓接到R5402的V引腳，內置檢電器的延時可以減少大概1/57秒。因此，可以監測電池容量瞬時狀態。

DC-DC升壓電路

本系統中，DC-DC升壓電路主要由MAX1771構成，該控制器采用獨特的控制方案，結合PFM(脈沖頻率調制)及PWM(脈沖寬度調制)的優越性，提供一個高效、較寬電壓調節范圍的電源。前者具有較小的靜態電流，負載小的情況下效率較高，但紋波較大。后者在負載大的情況下具有較高的效率，噪聲小。該控制器采用的是一種改進型的限流PFM控制方式，控制電路限制電感充電電流，使其不超過某一峰值電流。既保持了傳統PFM的低靜態電流，同時在較大負載的情況下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值電流，采用很小體積的元件就可獲得滿意的輸出紋波，這樣便于降低電路成本及尺寸。

將4腳接地，可使其工作在閉環狀態。芯片由引腳2上的電壓供電，同時也是輸出電壓。輸入電壓可以進行從2V到輸出電壓的變化。外接MOS管柵極1腳上的電壓，從輸出電平到零電平跳變，這樣可以提供更大的柵極驅動，從而減小外接MOS管的開啟電阻。

MAX1771外接MOS管平時是關閉的，此時電感儲能。關閉期間，MAX1771會檢測外部輸入電壓，一旦降低到了一定限度，MAX1771就會開啟外部MOS管，電感釋放能量，重新提供驅動電壓。開關頻率隨負載電流和輸入電壓而定。5V電壓通過兩個反饋電阻分壓得到。

此外，續流二極管選用肖特基二極管SS34，該器件正向導通電壓小，響應時間短。

鋰芯容量指示電路

本系統電路設計采用了一種比較簡單且實用的方法，即通過測試鋰芯電池放電的時間電壓特性曲線，選取整個放電過程的四個位點電壓，用電壓來估算電池的容量。

當按下電壓容量指示的功能按鍵，鋰芯的電池電壓會加到XC61系列芯片的VIN與VSS引腳上。當電壓高于4.1V，四個芯片同時工作，電池與限流電阻、LED發光管形成四個回路。此時四個發光管同時發亮，表示電池容量飽和。當電池電壓在4.1V-3.8V之間，只有三個芯片工作，4102不工作，此時形成三個回路，三個發光管發亮，表示電池容量有所下降。同理可知其它的兩種情況。

充電管理電路

充電管理電路由CN3066和繼電器構成。當隨身電源監測到有充電器對其充電時，繼電器令CN3066開始工作，CN3066將整個充電管理過程分為四個部分，即預充電、恒流充電、恒壓充電以及維護充電。

當CN3066開始工作時，CN3066會檢測電池電壓是否較低， 如果是，則采用涓流充電，即一個比較小的恒定電流對電池進行充電，直至電池電壓上升到一個安全值。之后，充電電流保持較大值不變，通常是涓流充電電流的10倍或更大。1000mAh的電池采用700mA電流充電，這可以避免大電流充電對鋰芯的損壞。在恒流充電和涓流充電狀態下，充電管理芯片連續監控電池的電壓，當單節鋰電池的電壓達到4.2V，恒流充電狀態結束，轉入恒壓充電狀態。在該狀態下，充電電壓恒定在4.2V。當鋰芯的電流下降為原來的1/10之后，恒壓充電狀態結束。在維護充電狀態，電池充足電后，若移動電源仍插在充電器上，電池會由于自放電而損失電量。CN3066以非常小的電流對鋰芯充電或監測電池電位，以備對鋰芯再充電，這種狀態稱為維護充電狀態。

在本電路中，CN3066會實時監測鋰芯的電壓、溫度、充電電流和充電時間。一旦電池的溫度達到60℃，或鋰離子電池的電壓達到4.2V，恒壓充電狀態自動終止。此外，還應設置最長恒壓充電時間。在溫度和電壓檢測失敗的情況下，可以保證鋰電池安全充電。

當拔掉充電器，CN3066關閉，隨身電源處于預放電狀態。

多功能擴展電路

高亮照明功能

戶外活動時，特別是夜間活動，需要一個高亮的光源。夜行高亮照明系統，在USB輸出口可得到5V電壓，加上高亮發光二極管和一個小的限流電阻共同組成。高亮管足夠5米內的照明光程。

戶外報警功能

戶外出行，個人財物的防盜至關重要。安全可靠的報警系統有助于保障個人財物的安全，特別是戶外野營，靈敏的防盜措施在夜間將發揮其巨大功效。

當按下預報警功能鍵時，USB輸出電壓加載在報警系統上，此時移動隨身電源處于“預報警”狀態。當水銀開關B1位置偏移正常的斷開位置，將觸發繼電器工作，使KD9561音樂片工作，發出報警響聲，提醒注意安全。

野外驅蚊功能

由左邊555合成的振蕩頻率約為22KHz,再由右邊555單穩態電路產生一個50Hz，占空比為50％的方波輸入左邊555的5腳，合成一種噪聲，用于驅趕蚊子。

電路測試

DC-DC電路測試

移動電源連續放電的總能量在2200mAh以上，輸出穩定。

擴展功能模塊的測試

夜行高亮燈管的有效光程為6米。報警系統能夠正常工作。驅蚊系統發出21KHz的噪聲，對蚊子具有明顯的驅趕作用。

總體測試

實驗結果證明，多功能隨身電源能對市面上大多數手機連續充電5次以上，對MP3、MP4充電12次以上，表明隨身電源在戶外活動中有充足的能量儲備。

結語

電源設計范文第4篇

1汽車車載系統對電源的要求

1.1要求蓄電池的內阻要小，大電流輸出時的電壓穩定，以保證有良好的起動性能。

1.2要求蓄電池的充電性能良好、使用壽命長、維護方便或少維護，以滿足汽車使用性能要求。

1.3要求發電機在發動機轉速變化范圍內都能正常發電且電壓穩定，以滿足用電設備的用電需求

1.4要求發電機的體積小、重量輕、故障率低、發電效率高、使用壽命長等，以確保汽車使用性能要求。

2.汽車車載系統電源設計

2.112V汽油車車載系統電源設計

2.1.1分布式系統結構車載電源管理系統中，12v穩壓控制模塊可用作12V可控穩定電壓和12V常通電源。在這電源系統中，常通穩定電源主要功能是給一些車載電器進行供電，譬如儀表盤的時鐘，某些需要供電的內存等等，汽車處于行駛狀態下時，ECU數字電路的電力主要來源于12v可控穩定電壓。另外，霍爾電流傳感器的使用能夠有效實現對蓄電池充電、放電過程的監視，并能大概估計出蓄電池的SOC值。總體而言，汽車的電源管理系統中供應電能的形式主要是以電源通道的形式進行，其中，在每一個通道之內，都應該設計一個配套的智能繼電器實現對其的有效控制。

2.1.2基于智能繼電器的電源通道設計所謂的“電源通道”，就是一種具有控制電流以及能夠保護過電流的電能傳輸通道。而隨著智能繼電器在車載電源系統中的應用，電源通道的電流保護和電流控制等功能在某種程度上得到了有效的強化。目前，隨著科技的發展，汽車電源系統中，傳統的繼電器已經漸漸難以滿足對電流的有效控制，因而我們引入了模擬半導體功率器件（如IGBT、MOS場效應晶體管等等）。實際上，有些半導體功率器件甚至還能實現過熱、過壓和過電流等方面的保護功能，但由于其內部導通電阻相對較大，所產生的焦耳效應會伴隨著大量的熱量散失，所以，模擬半導體功率器件在車載大直流電源開關控制方面的應用目前還難以真正實現。因而，本設計所選用的是一種普通車載繼電器，設計過程中，為輔助其運行，還特別設計了一個單片機控制系統，這一系統中主要包括電流檢測電路、電壓檢測電路以及初級線圈驅動電路，當然，還有連接車載總線通信的總線接口。該設計結構中，為了保證智能繼電器能夠實現對檢測電路上電流的實時保護，以及對總線電流大小形成過載保護，我們通常會在檢測電路中設置低通運算和霍爾傳感器兩大部分來對電路進行放大。智能繼電器主要是通過LIN總線的設計保證與車載網絡之間實現信息交換，而普通繼電器的主要功能就是要一定限度內的過載電流確保分斷，而如果是短路狀況下形成的大電流，該繼電器則難以發揮作用。正是因此，在短路保護結構設計中，往往還需要設置相關的短路保護器件，例如自恢復熔絲等等。

2.224V柴油車車載電源設計

2.2.1正電源設計通過采用開關電源穩壓轉換器，在輸入端接入24V直流，使得輸出端輸出5V直流。作為所輸入直流電源的載體，供電線路設計上還需要設置濾波電路。為了保護電源芯片，防止電源接反和電源過壓等情況的發生，往往要通過加二極管進行控制，輸入端和輸出端的電容是濾波電容，則在輸出端要加上發光二極管DS1進行+5V電源指示。

2.2.2負電源設計一般情況下，通過采用開關電源轉換器ICL7660AMJA，能夠容易實現-5V電源。ICL7660的工作溫度范圍在-55℃至+125℃之間，輸入電壓范圍在1.5V至10V之間，設計過程中，通過使用CMOS工藝所制成的小功率、高效率的低壓直流轉換器，一方面可以保證由單電源到對稱輸出雙電源轉換的順利進行，另一方面還能保證倍壓和多倍壓的輸出。

3.結語：

電源設計范文第5篇

關鍵詞 LED 設計 技術

中圖分類號： TN312 文獻標識碼：A

LED電源的要求主要有：高效率、小尺寸，以及可以調節LED亮度。當我們選擇一個標準功率時，必須有高效率的升壓轉換器。在本文中，我們用白光LED為例進行了討論，并探討其對電力的需求。

以大功率白光LED為例，其主要要求是，高效率的整體解決方案，其有重要的EMI（電磁干擾）性能。

鋰離子電池的電壓范圍在2.7V～4.2V之間。主要任務是提供白色LED和一個典型的正向電壓為3.5V的恒定電流。

與電荷泵的解決方案相比，升壓轉換器，可以實現更高的效率，開關電容器和升壓轉換器，用于驅動白色LED的電源拓撲。這兩種解決方案提供更高的輸出和輸入電壓。其主要的差別是，轉換增益M = Vout / Vin和增益效率將直接影響轉換增益。

一個真正的電壓電荷泵具有非常低的效率（例如低至40%），其增益（增益為1.0和1.5）的組合可轉換出更好的結果。這樣一個電荷泵從增益M = 1.0 M = 1.5的轉換點轉換，這是因為增益轉換效率將下降到60%的范圍內。降低（轉化率）運行時，電池正常的時間效率，整體效率將會降低。因此，當轉換發生在低電池電壓3.5V附近時，可以實現高效率。然而，在轉變點的壓降取決于LED的正向電壓時，LED電流，電荷泵I2R損耗。這些參數將被轉換到更高的電池電壓。因此，在特定的系統中，操作電荷泵必須十分小心。

如果使用的是一款升壓轉換器，則屏蔽電感器將擁有一個更為有力的磁場，從而實現更好的EMI性能。應對轉換器的轉換頻率加以選擇，以最小化所有對該系統無線部分產生的干擾。PCB布局將對EMI產生重大影響，尤其將要承載開關或AC電流的EMI放射。

粗線應先完成布線，且必須使用一個星形接地或接地層以最小化噪聲。輸入和輸出電容應為低ESR陶瓷電容以最小化輸入和輸出電壓紋波。

結論：在大多數應用中，與充電泵相比，升壓轉換器顯示出了更高的效率。使用一個升壓轉換器（其電感大小與1210外殼尺寸一樣）降低了充電泵的優勢。

總之，對于許多系統而言，尤其在器件擁有一個從1.0到1.5的靈活轉換增益的時候，充電泵解決方案將是一個不錯的解決方案。在稍微高于LED正向電壓處發生從1.0到1.5的轉換增益時，這樣一個解決方案將實現絕佳的效率。在為每個應用選擇升壓轉換器或充電泵解決方案時，需要充分考慮便攜式系統的要求。如果效率是主要要求，則升壓轉換器將為更適宜的選擇。

參考文獻

[1] 關積珍.LED顯示屏發展綜述.國際光電與顯示.2001.（11）：177-182.