驱动电源设计大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇驱动电源设计范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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摘要： 提出了一种基于PWM（脉冲宽度调制）控制芯片的小功率LED驱动电源的原理框架。采用FAN7554芯片作为主控制器，设计了一款输出功率达30W的反激式LED驱动电源，其输出电压为33V，输出电流为0.9A，可为30只功率为1W的LED管采用10串3并混联方式组成的LED阵列提供驱动电源，并分析所设计LED驱动电源的基本原理。该LED驱动电源经过一系列的电气测试，并在实际运行中得到比较满意的结果，具有进入小功率LED照明市场的能力，且对设计高性能、低成本的小功率LED驱动电源具有一定的指导意义。

关键词 ： 脉冲宽度调制；FAN7554；反激式；LED驱动电源

中图分类号：TN6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0104-03

基金项目：海南大学应用科技学院（儋州校区）校基金资助项目（Hyk-1515）。

作者简介：高家宝（1987-），男，海南乐东人，硕士，助教，研究方向为开关电源电路模型研究及其应用。

0 引言

LED作为新型绿色环保光源，具有亮度高，发光效率高，寿命长以及工作电压低等特点，具有广阔的应用前景，但是LED照明中的驱动电路部分却是目前制约其发展的一个重要瓶颈之一[1-3]。为了LED管稳定的发光，需要设计出LED恒流恒压驱动电源。本设计利用FAIRCHILD公司的FAN7554作为PWM控制器，设计了一款输出电压范围为33V~37V，输出电流0.9A的30W LED驱动电源。通过对其EMI（电磁干扰）滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和制作，成功地实现了反激式LED驱动电路，该驱动电源具有结构简单、成本低廉、节能高效和稳定可靠等特点。

1 LED驱动电源的组成

本文设计的LED恒流驱动电路的工作原理框图如图1所示。它主要由输如EMI滤波电路、PWM控制电路、反激变换电路、光耦反馈电路、电流环恒流控制电路、保护电路等组成。交流电输入经EMI滤波电路及整流滤波电路后，由光耦的反馈信号调整PWM控制电路输出的脉冲信号宽度，从而对滤波之后的输入信号大小进行控制调节，再通过反激式变换电路进行电压变换。以电流型PWM控制芯片FAN7554为控制器件组成的恒流恒压控制电路，将电流取样信息和电压采样信息分别经电流比较器处理后由光耦反馈至变换级驱动端，实现电流电压控制调节，最终提供稳定电流和稳定电压，驱动LED负载。在保护电路方面主要有浪涌保护、欠压保护、过压保护和高频MOS管保护等。

2 LED驱动电源电路设计及原理分析

2.1 核心元件概述

FAIRCHILD公司提供的FAN7554芯片集成了一个固定频率的电流模式控制器。图2为FAN7554芯片的内部结构，该芯片具备软启动、通断控制、过载保护、过压保护、过流保护和欠压锁定等功能，这为外围电路简单、成本低廉的LED驱动电源电路设计方案提供了所需要的一切。芯片没有集成高频MOS管，在设计时需要与独立高频MOS管组成实现PWM控制电路，这极大方便了设计者进行调试与维修，这主要是因为设计者一般会对LED驱动电源中的高频MOS管的PWM信号进行观察和测试，且LED驱动电源工作时高频MOS管损坏的概率较大。

图3为LM358双运算放大器的引脚功能图，其内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。LM358的主要特性有：直流电压增益高达100dB；单位增益频带宽约1MHz；单电源电压范围宽为3~30V。这些特性决定了LM358适合于LED驱动电源的误差放大电路的设计。

2.2 基于FAN7554芯片的30W LED驱动电源电路设计

根据LED驱动电路的原理框图，设计了如图4所示的基于FAN7554芯片的30W LED恒流恒压驱动电源的电路原理图，该驱动电源LED负载采用30只功率为1W的LED管进行10串3并混联方式组成的LED阵列，组内所有的LED管电压额定值为33V、电流额定值为0.9A，光功率约为30W，设计要求LED驱动电源效率大于80%，则电源输入功率约为37.5W。考虑到小功率LED驱动电源对功率因数不做要求，在低成本设计的前提下本设计没有采用无源功率因数校正电路。

2.3 基于FAN7554芯片的30W LED驱动电源电路原理分析

①LED驱动电路的电源。

LED驱动电源的供电电源是220V/50Hz交流电。

②浪涌保护电路。

采用保险丝F1、负温度系数的热敏电阻RY1、RY2、电阻R21、R22和电容C16设计浪涌保护电路。当满载开机时，C6电压不能突变，相当于短路，导致输入电压很大。而热敏电阻在冷态时电阻很大，可起到限制输入浪涌电流的作用。在电源接入端加入防止浪涌保护电路，主要是用来防止由于雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压，造成LED驱动电路核心器件的损坏。

③EMI滤噪电路。

采用电感L3、电容C13、C7和C8设计EMI滤噪电路，主要是为了滤除共模和差模噪声，并提供放电回路。

④整流电路。

采用DB107设计桥式整流电路，将双相输入交流电转换成单相交流电。

⑤前端电感电容复式滤波电路。

采用电容C6、C3和电感L1设计电感电容复式滤波电路，不仅起到过滤噪声的作用，同时还起到将单相交流电转换成纹波较小的直流信号的作用。

⑥过压保护和欠压保护电路。

FAN7554芯片的电源主要来源于由变压器T1的6号管脚和1号管脚组成的次级线圈，在芯片电源管脚与模拟地之间反向接入稳压二极管D9，起到过压保护作用，从而保证芯片的电源电压不高于18V。当次级线圈供电不足时，由R2电阻和R5电阻组成的欠压保护电路，芯片电源直接由整流后的直流电源提供电源，实现了欠压保护功能，从而保证芯片的电源电压不低于18V。

⑦高频MOS管保护电路。

采用电阻R3、电容C2和二极管D6设计高频MOS管保护电路。当高频MOS管截止时，如果不是高频MOS管保护电路为电感所存储的电磁场能量提供泄放回路，那么电感所存储的电磁场能量将直接注入高频MOS管，从而在MOS管上产生过大的电压应力，甚至损坏MOS管[4，5]。

⑧LED负载电源电路。

在变压器T1和MOS管完美配合工作下，实现了将输入电能量耦合至LED负载端和恒压恒流电路两部分电路中。LED负载的电能量由变压器T1的12号管脚和9号管脚组成的次级线圈提供，为了防止负载的电流回流至次级线圈，在次级线圈的12号管脚和LED负载之间正向并联接入二极管D2和二极管D4。可是为了防止加在D2和D4并联电路两端的电压过大而损坏它们，因此在D2和D4的并联电路两端并联上由R1和C1组成的串联电路；LED负载端的电感电容复式滤波电路由电容C4、C5、电阻R4和电感L2组成，不仅起到滤除噪声的作用，而且还起到了将单相交流电转换为纹波较小的直流电的作用。

⑨反馈控制电路。

为了实现稳定的LED驱动电源，加入了电压采样和电流采样电路，通过LM358双运放将所采样的电压值、电流值与相应的基准电压值、基准电流值相比较后转换为误差量，该误差量通过光耦器件PC817反馈至FAN7554芯片的反馈管脚达到调整高频MOS管脉冲宽度的目的，从而实现对LED负载的输出电压、电流调节[6，7]。

3 总结

本文提出了一种基于PWM控制芯片的小功率LED恒流恒压驱动电源的电路架构，并利用FAIRCHILD公司的PWM芯片FAN7554作为主控制器，设计了一款功率达30W的反激式LED驱动电源，其输出电压为33V，输出电流为0.9A，可为30只功率为1W的LED管采用10串3并混联方式组成的LED阵列提供驱动电源。通过对其EMI（电磁干扰）滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和测试，通过对其EMI（电磁干扰）滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和测试，结果表明其恒流效果好，输出电压纹波低，成功实现了该反激式LED驱动电源，这对设计高性能、低成本的小功率LED驱动电源具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]赵安军.隧道LED照明技术研究及应用探讨[J].中国交通信息产业，2008（6）：117-118.

[2]蒋明刚，杨洁翔，范荣.新型LED灯具在室内照明中的应用[J].科技资讯，2012（15）：244.

[3]付佳.升压型双模式PWM LED驱动芯片设计[D].浙江大学，2007.

[4]刘松，张龙，王飞，等.开关电源中功率MOSFET管损坏模式及分析[J].电子技术应用，2013，39（3）：64-66.

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中图分类号：TM46 文献标识码：A

Abstract：According to the design requirements of LED Current drirer， this design plan for a reasonable argument. The first stage power of factor correction adopted boost chopper circuit and its control chip is Fairchild's FAN7527. Isolated singleended flyback circuit buck type DC/DC converter was used as the second stage and its controller chips is TI's UC3843. In addition， to meet the output characteristics of constant current ，AP4310 was designed as constant current controller. Based on the above structure， experimental prototype of LED driver was realized. Through testing and analysis， experimental waveforms were consistent with the theoretical waveform and the proposed LED driver meets the design requirements.

Key words：LED DC / DC conversion；power factor correction；UC3843；constant current

1 引 言

近年来，能源危机使世界各国开始关注绿色节能照明问题，新型光源也应运而生。发光二极管（Lighting Emitting Diode，LED）具有高效、节能、无污染、模拟自然光等优点，在最近几年得到快速发展，逐渐成为照明市场的主流，世界各国政府和公司已投入大量资金用于白光LED的开发和推广。LED主要可应用于信号指示、装饰照明、景观照明，家具照明、路灯等，不同应用场合的照明必须设计对应的驱动电源才能满足需求[1-3]。

由于LED自身的伏安特性及温度特性，对驱动电源的要求非常高，必须研发可靠、稳定的驱动器与之匹配[4-5]。通常，对于LED驱动器的基本要求有：高功率因素（Power Factor Corrector，PFC），高效率，恒流控制等，本文选用最新应用控制芯片，通过合理的电路设计，完成了一款LED驱动电源。

2 方案论证

LED驱动电源设计中，通常采用桥式整流和电解电容滤波电路来实现AC/DC变换，为下级变换器提供直流电。由于整流二极管具有单向导电性，只有在正向偏置时才会导通，也就是交流输入电压的半个周期中，只有交流电压峰值高于电解电容电压整流二极管才会导通。因此，在交流电压的半个周期内，每对二极管的导通角往往只有60o-70o。虽然交流输入电压仍然能保持正弦，但输入电流却出现严重畸变，呈幅度很高的尖峰状脉冲，从而导致系统功率因素很低，一般仅有0.5-0.6，影响电源的利用率，对电能造成巨大浪费。此外，输入端产生的谐波电流也会对电网造成污染，影响电能质量和供电品质，同时也会对系统中其它电子设备产生干扰[6]。

美国能源部于2008年10月的固态照明光源“能源之星”规范要求：任何功率等驱动电源都需要强制进行功率因数校正；住宅应用LED灯具的功率因素>0.7，商业用LED灯具的功率因素>0.9。因此在本设计中首先应考虑功率因素校正环节。典型功率因素校正方式有无源PFC和有源PFC两种类型。无源PFC电路只使用二极管、电阻、电容和电感等无源元件，拓扑简单、成本低，但功率因素校正效果较差。实际LED驱动电源中较多采用有源PFC，有源功率因素校正技术是利用集成电路使电流波形主动跟随电压波形从而达到功率因素校正的目的，按电路拓扑结构可以分成降压式、升/降压式、反激式、升压式四种，本文选用比较成熟的是Boost升压式电路结构。

在直流供电方面，LED驱动电源按照驱动方式主要可以分为四类：电阻限流控制、线性控制、电荷泵变换器以及开关变换器等。开关变换器效率高、控制精准，可以实现宽范围的电压/电流控制，非常适合大功率多串式LED 的控制。其中典型降压型DC/DC变换有：非隔离降压型（Buck）、反激式拓扑、半桥拓扑。非隔离降压型一般应用在1-10W场合；反激式一般用在25W-100W左右场合；100W以上一般选用半桥拓扑，本文根据功率等级选择反激式隔离降压变换器[6]。

此外，为了保证LED光源稳定性及可调性，需要了解其基本电气特性，如图1所示为LED光通量与其正向电流、正向电压的关系曲线[7]。从图中可看到，LED的光通量仅取决于驱动电流的大小，LED 两端的电压近似为恒值。由此可知，LED 需要采用恒流控制，通过调节电流大小来调节 LED 的输出光通量。

3.1 PFC电路设计

PFC电路设计采用了升压型斩波电路，控制环节主要由仙童公司功率因素校正控制芯片FAN7527完成，电路设计如图3所示。输出电压经R4、R5电阻分压进入1号脚，芯片内部调节器输出与3脚输入的半波电压瞬时值相乘，乘法器输出作为电感参考电流指令，与4脚输入电流瞬时值比较，当输入电流值大于乘法器输出时，输出电平翻转，RS触发器置“0”，该电平由7脚输出，关断开关管。因此，乘法器输出电流即为通过开关管的电流的门限值，该门限值随输入电压的变化而近似呈正弦规律变化。当开光管关断后，变压器L2电流慢慢减小，当电流接近零时，又导致引脚5过零比较器的输出翻转，将RS触发器置“1”，开关管导通，电感电流增大。重复上面的过程，电流波形接近正弦波，从而达到功率因素校正的目的。

3.2 DC/DC直流变换电路设计

本级设计选用UC3843作为控制芯片，UC3843是高性能固定频率电流模式控制器，具有可微调的振荡器、精确的占空比控制、高增益误差放大器、大电流图腾式输出等优点，专为反激式DC/DC变换器应用而设置，只需很少外部元件就能获得成本效益高的解决方案，其电路设计如图4所示。变换器开关频率由R9、C12决定。反馈信号通过电阻R10、R11进入2脚，通过芯片内容高增益误差放大器构成控制环节，调节6脚输出占空比大小。开关管电流通过R13进行采样进入引脚3，当流过开关管电流超过给定值时，关断开关管。

3.3 恒流限压控制电路设计

如前所述，LED驱动电源必须采用恒流方式。恒流控制的方式很多，此处主要利用AP4310作为主控芯片，来实现恒流限压输出，AP4310内部结构主要是由2个运放组成，如图5所示。AP4310的3号引脚自带一个2.5V的基准电压（第一个运放的正向输入端），通过R20、R21输出电压采样反向输入端（2号引脚），该运放构成电压控制环，当方向输入电压过2.5V，输出端为低，这样反馈信号从光耦通过二极管D8到运放1的输出端，从而实现限压功能。同理，运放2用于调节电流，其同相端的参考电压值由R22、R23决定，反向输入端为从R16采样电流反馈的电压值，当过流时，其反相端电压超过同相，运放输出低电位，从而使光耦通过二极管D9导通，反馈到开关模块进行调节电流。

4 实验测试

根据以上设计电路，在实验室制作了一款LED驱动电源，实物图片如图6所示。

功率因素校正部分实验结果如图7和图8所示。图7为PFC电路电感电流和PWM驱动波形，图8 PFC电路电感电流和输出交流电压波形，通过图中可看出输入电流呈正弦，与输入电压相位接近，系统功率因素较整流电路有较大提高。

后级反激式DC/DC电路波形如图9和图10所示。图9中频率为71KHZ，占空比为36.49%。图8为样机输出电压和电流波形。

从以上波形可看出，设计的LED 驱动电源能较好的完成功率因素校正和恒流输出驱动LED发光的功能。

5 总 结

本次设计根据LED的驱动电源设计要求和，对从功率因素和电路能量变换角度确定了电路拓扑结构；在此基础上，设计了一款高功率因素的LED恒流驱动电源，通过实验验证了LED驱动电路的有效性。

参考文献

[1] 杨清德，康娅. LED及其工程应用[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[2] 毛兴武，毛涵月，王佳宁. LED照明驱动电源与灯具设计[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[3] 沈霞、王洪诚、蒋林.基于反激变化器的高功率因素LED驱动电源的设计[J].电力自动化设备，2011，3（1）：40-46.

[4] 房滕.90WLED驱动器的设计[D].杭州：杭州电子科技大学，2010.

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1 引言

LED照明以其发光效率高，使用寿命长，亮度控制简单和环保的优势，迅速受到广大用户的欢迎。作为新型的节能光源，LED灯具会逐步地取代传统的白炽灯泡。LED照明的不断普及对调光和控制技术提出了越来越高的要求。当前用户主要关心的是，LED灯具必须要使用安全、重量轻、寿命长、不影响用户健康，并可适用于现有的调光设备以及可以承受的价格。并且LED照明灯具调节亮度功能的调光器目前在LED照明上显得十分的重要，也是目前LED灯具和显示屏等必须注重的环节。如今LED照明灯具已经成为21世纪新型的主流技术，标志之一就是大量LED照明灯具标准和规范的陆续出台。目前照明既要用针对白炽灯的调光器来实现调光控制功能，又要实现高功率因数性能，因此对目前的LED驱动电源设计提出了更高的要求，是否兼容白炽灯的调光系统，是否满足新的数字化调光系统的需求等，这些都是以后我们在LED驱动电源设计是必须解决的问题。

2 LED调光技术分析

随着照明灯具的飞速发展，用户对照明灯具智能化程度的要求越来越高，希望通过智能化调光能进一步实现节能减排，而LED的可控性特点非常好的顺应了市场的需求，可以做多种调光方式满足不同用户的各种需求，以下我们简单分析目前大量应用的几种LED调光技术。

2.1 （TRIAC）可控硅调光技术

普通的白炽灯和卤素灯通常采用可控硅来调光。因为白炽灯和卤素灯是一个纯阻器件，它不要求输入电压一定是正弦波，因为它的电流波形永远和电压波形一样，所以不管电压波形如何偏离正弦波，只要改变输入电压的有效值，就可以调光。采用可控硅就是对交流电的正弦波加以切割而达到改变其有效值的目的。负载是和可控硅开关串联的。可控硅调光电路的原理图和波形图如图1所示：

改变可变电阻的分压比就可以改变其导通角，从而实现改变其有效值的目的。通常这个电位器带一个开关，接在n的输入端，用于开关灯。

LED灯要想实现可调光，其电源必须能够分析可控硅控制器的可变相位角输出，以便对流向LED的恒流进行单向调整。在维持调光器正常工作的同时做到这一点非常困难，往往会导致性能不佳。问题可以表现为启动速度慢，闪烁、光照不均匀，或在调整光亮度时出现闪烁。此外，还存在元件间不一致以及LED灯发出不需要的音频噪声等问题。这些负面情况通常是由误触发或过早关断可控硅以及LED电流控制不当等因素共同造成的。误触发的根本原因是在可控硅导通时出现了电流振荡。可控硅导通时，AC市电电压几乎同时施加到LED灯电源的LC输入滤波器，施加到电感的电压阶跃会导致振荡。如果调光器电流在振荡期间低于可控硅电流，可控硅将停止导电。可控硅触发电路充电，然后重新导通调光器。这种不规则的多次可控硅重启动，可使LED灯产生不需要的音频噪声和闪烁。设计更为简单的 EMI滤波器有助于降低此类不必要的振荡。要想实现成功调光，输入EMI滤波器电感和电容还必须尽可能地小。

2.2 脉冲宽度调制（PWM）调光技术

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目前，太阳能路灯应用日趋广泛，太阳能路灯采用蓄电池供电，供电电压一般在12.6V左右，采用大功率LED光源取代了传统的无极灯和钠灯，LED照明光源功率一般在10W到60W之间，需要的驱动电压与LED灯珠串联数相关，电压一般均在15V以上，需要的驱动电流与LED并联数相关，一款好的驱动电源能够有效的提高蓄电池的使用寿命，减小大功率LED光源的光衰，因此，设计一款蓄电池供电功率可调的LED驱动电源，具有很好的应用价值。

一．功率照明LED的特性

大功率照明LED利用PN结发光的原理，PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。当PN结处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关[1]。目前，路灯LED灯具均采用1W功率LED芯片，采用多串多并的方式构成不同功率的光源。1WLED光源的正向工作电压一般情况下为3.2V，正向工作电流IF一般为350mA。功率LED芯片是低电压、大电流驱动的器件，其发光强度由流过LED的电流大小决定。电流过大会引起LED光衰减，电流过小会影响LED的发光强度。因此，LED的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。在LED照明领域，为体现出LED灯节能和长寿命的特点，正确选择LED驱动IC至关重要。没有好的驱动IC的匹配，LED照明的优势无法体现出来。

二．功率LED驱动电源的设计

（一）XL6006简介

XL6006是芯龙公司设计的一颗突破传统电路拓扑结构，结合HVBCD工艺，大电流，高压DC/DC升压恒流LED驱动IC，有如下特点：1.具有较宽的直流3.6V到32V输入电压范围（低压可以兼顾锂电供电）2. 最高升压可到60V，可驱动串联16颗1W LED；3. 最大开关电流5A，可驱动0~50W功率的LED；4. EN脚可实现PWM调光，且自带软启动功能；5.低至0.2V参考电压，可以有效提高系统效率 6.输出60V过压保护功能； 7.内置过热保护功能。其优势为：宽电压输入，大电流输出，电路简单。 XL6006应用简单，其普通DC/DC升压拓扑结构，效率高达95%，适用于基于LED的汽车、路灯、太阳能灯及LED背光驱动的应用。

（二）XL6006电路设计

XL6006是一个180KHz的固定频率PWM降压DC-DC转换器，5A开关电流能力，该电路应用简单，外部元器件比较少。鉴于LED领域的系统需求，内部除了常规的限流电路，过温度保护，开路保护外，还内置了专用LED的CC。CC是通过电阻RCS测量LED电流并实现电流模式控制，在正常工作情况，LED电流由0.22V的PWM控制器内部参考电压除以RCS电阻值所决定。即I=0.22V/RCS，因为RCS两端的电压降在正常工作条件下将一直保持在0.22V，OVP是芯片内部有开路保护，保护电压52V左右，芯片外部通过电阻R1和R2测量输出电压并实现电压模式控制，实现二次开路保护，一般OVP设置为比正常输出电压高20%。在芯片正常工作的时候，CC起作用；当CC这一路出现问题，OVP钳位输出电压，使LED不会承受较大功率而烧毁。PWM调光这一块也可以调节1脚EN来实现，EN的逻辑关系是一旦这一点电位高于1.4V，芯片输出正常。低于0.8V芯片不工作。由于芯片本身的频率只有180K，内置软启动电路电路，所以在一定占空比的条件下，PWM 调光的速率不应该太快，建议在100KHZ-300KHZ；也可以通过FB来实现对芯片的PWM调光控制，高电平高于1V，芯片关断，低于0.3V，芯片开启[2]。XL6006电路如图1所示。

XL6006电路采用了4位拨码开关，分别连接了4个高精度低阻值电阻，4个电阻的阻值分别为0.15欧、0.18欧、0.24欧、0.36欧；根据官方公司提供的公式I=0.22V/RCS可知，4路的电流分别为1466mA﹑1222mA、917mA、611mA， 可以分别支持5并﹑4并、3并、2并LED光源。L1为大电流磁环电感，用于升压；SS36为4A肖基特二极管，D10为56V稳压管，R19电阻用于空载时对XL6006芯片进行保护；BV+ BV-为蓄电池接入正负极，LV+ LV-为LED光源的正负极。D11是PWM信号的接入单向二极管，防止信号反串。

（三）功率调节电路设计

PWM是脉宽调制的缩写，实际上是脉冲波形，其最重要的一个技术指标是占空比。占空比是指脉冲波形中，高电平时间在周期里所占的比例。如果用PWM波作为驱动信号，可以控制送到负载上的“等效电流”值，通过调节PWM波的占空比，调节负载上的等效电流，又因为LED光源的光的强度与通过的电流有关，所以调节调节PWM波的占空比，即可调光。

因此调光电路的设计就是要设计产生占空比可调的PWM信号的电路，利用555定时器可以容易的产生PWM信号。占空比可调PWM信号发生器电路如图2所示。

如图2所示，555定时器与R1、R2、W1、D1、D2和C1组成了无稳态多谐振荡器，D1和D2分别为充电放电的导引管[3]。

以上公式不管W1如何调节，脉冲周期是不变的，占空比是变化的。

三．结束语

本设计的太阳能路灯LED驱动电源性能稳定，可支持多并多串LED光源，LED光源功率范围在6W-48W之间；并采用555定时器产生PWM信号实现了功率可调，经测试系统转换效率高达90%以上，具有功耗低、性能稳定等特点。目前已经进入大批量生产，并取得了较好的使用效果。此解决方案对从事太阳能相关产品的研发具有一定的参考价值。

参考文献：

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1 引言

有机电激发光二极管（Organic LightEmitting Diode，OLED）由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。OLED由非常薄的有机材料涂层和玻璃基板构成。当有电荷通过时这些有机材料就会发光。由于OLED具有以上特点，近年来，在手持红外设备的显示组件中，OLED已经广泛的取代了原有的CRT显示组件。

2 显示驱动板原理介绍

OLED显示组件由OLED屏及显示驱动板组成，OLED显示屏采用北方光电的SVGA060显示屏，该显示屏具有视频格式自动检测、自动增益控制等特性。输出分辨率为768×576，支持单色或彩色信号。由于显示屏是数字视频接口，而红外热像仪输出的是模拟视频信号，显示驱动板的主要作用是对热像仪输出的视频信号进行AD转换，并提供显示板工作所需的电源及控制串口。

3 基于TPS65053的显示驱动电路电源的改进

原OLED驱动板视频AD采用TI公司的ADV5150，单片机采用SiliconLab公司的C8051F330。电源部分，由于该系统需要5V，3.3V，1.8V3个数字电源，而热像仪给出的输出电源只有5V，原设计中考虑到电源纹波对显示效果的影响，对5V到3.3V和1.8V的转换采用LT公司的微封装LDO――LT1761ES53.3和LT1761ES51.8，显示驱动板的单板电流为70mA左右，加上OLED屏，总电流为100mA左右，一套OLED显示组件的功耗为500mW左右。当今手持设备趋于小型化、低功耗化，这样的功耗是比较大的。因此，考虑采用开关电源来代替LDO，完成5V到3.3V和1.8V的变换，因开关电源的转换效率很高，如TI公司生产的TPS65053，其效率可达92%以上，可有效降低显示组件的功耗。TPS65053内部集成2路开关电源，输入电压最大值为6V，两路DCDC可分别提供1A的驱动能力，集成度高，单片面积小，非常适合显示驱动电路的使用。TPS65053的电源设计如图2所示。

4 电源输出纹波的压制

考虑到输出纹波对显示效果的影响，需设计电路对输出电压的纹波进行压制。受制于驱动板的实际板尺寸（26*26mm），采用输出电容加三端滤波器进行电源滤波，因TPS65053本身的设计原理限制，该电源的输出纹波本身就比较小，而对输入纹波有较大的影响，为防止其影响输入的5V，故在输入端也增加三端滤波器及磁珠，以抑制纹波。

5 实验效果

通过制板实验，使用开关电源的显示驱动电路的单板电流为35mA左右，整套OLED显示组件的总电流降至57mA左右，总功耗为285mW左右，相比于原显示组件，功耗降低了约1/2。因电路设计合理，纹波抑制较为理想，3.3V与1.8V的电源输出纹波均在50mV以下，5V的输入纹波也没有明显的增加，显示效果与原方案无明显区别。因显示组件的功耗大大降低，发热明显减少，OLED的使用寿命得以延长。

目前，该显示组件已应用于某型便携式红外夜视仪和某型红外瞄准具中。红外夜视仪为双目设计，采用新显示组件后，总电流由800mA左右降低到720mA左右，使用时间延长了约10%；而红外瞄准具是单目设计，采用新显示组件后，整机电流由320mA降低到275mA，使用时间延长了约14%，取得了良好的应用效果。

参考文献：

篇（6）

电子电路内的很多元器件的参数值在分散化加工、外界因素与老化反应的制约性常常会出现与标准值偏离的现象，而电子线路可靠性容差设计能够对上述现象起到缓解作用。本文在整合前人研究成果的基础上，应用了正交试验与均匀试验这两种数学手段，旨在实现优化以EDA为基准的可靠性容差设计方法，确保LED控制电路输出功率的实效性。

1 可靠性容差设计方式方法

1.1 正交试验的灵敏度分析

电路灵敏度实质上就是电子电路每个电路元器件参数对其输出特性的敏感程度。通常应用相对灵敏度去判别因素对目标特性造成的干扰程度，其可以用电路输出特性的相对变化量和元器件参档南喽员浠量之间的比值得出来。设f=f（x1，x2，x3…xn），其中f―电路的输出特性，xi―电路的输入特性。如果x10，x20…xn0为n个元器件参数的中心值，可以推导出Sfxi（相对灵敏度）的数学表达式如下：

在电路系统内部元器件类型多样化的情况下，电源灵敏度分析工作也将是繁重的，所以实验设计方式的辅助是优化试验质量的有效对策。正交试验为多因素试验的一种类型，其在整体试验中挑选出关键点开展试验，这些关键点带有匀称性与整齐性特征，具有较高的应用价值。在对LED路灯恒流驱动电源可靠性容差开展正交试验过程中，通常应用极差分析法达到对其灵敏度分析这一目标。

1.2 均匀试验的容差分析

在对LED路灯恒流驱动电源可靠性容差分析过程中，蒙特―卡罗分析方法具有较高的应用率。其应用原理可以概述为，当电路元部件参数与某种分布形态相匹配之时，借助组成电路系统的一些参数抽样值去实现分析电路性能参数偏差。该统计分析方法所取得的结果和真实值最为贴近，但是需要进行多次试验。

2 基于EDA仿真技术的LED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计模式

在EDA仿真技术的协助下，LED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计方法的程序图可以用图1表示出来。

对上述程序图进行解析，可以将LED电子线路可靠性容差设计方法分解为以下两个过程：过程Ⅰ为程序图中的1～3，其宗旨是明确电路性质与可靠度标准，并借助EAD软件开展仿真工作；过程Ⅱ为程序图中的4～8，在电子线路EAD模型、蒙特-卡罗分析、正交试验、均匀试验等数学方式方法的协助下，对LED路灯恒流驱动电源的容差进行科学的分析与配置，最后获得确切的容差设计结果。在没有满足标准的容差配置方案的情况下，需要进行9对LED电路参数进行重新设计与规划。

3 探究LED路灯恒流驱动电源技术标准

众所周知，LED路灯工作电压值处于较低的层次上，多数为（3.4士0.2）V，单颗LED芯片功率工作电流在0.20-1.40之间波动，并且为单向传导模式。为了确保LED路灯功率的正常输出，需要借助驱动电源把220V市电转变为LED正常工作的特定电压与电流。面对市面上多种LED路灯驱动电源，在对其选择之时应该对以下几点进行考虑：

3.1 输出恒流性优良

参照LED的电学属性，其安装的驱动电源务必要确保流经LED电路的电流始终维持恒流状态，也就是对LED纹波电流施以管控手段，使其电流值始终小于平均电流的20%。

3.2 LED驱动电源的功率因数（PF）应该处于较高的档次上

现阶段市面上销售的驱动电源都备有功率因数指标标准，所以可以借助功率因数校正（PFC）技术去实现提高驱动电源功率因数这一目标。

3.3 LED驱动电源应该体现出高效性

LED驱动电源效率在有所保障之时，不仅仅可以强化LED路灯发光明亮度，实现节能降耗这一目标达到节能的目的，同时借助降低能耗量的途径，达到降低LED表面温度的目标，这样LED路灯的使用年限就会延长。

3.4 驱动电源应该具备抑制电磁干扰（EMD）的功能

上述目标的实现，可以采取将EMI滤波器安装进LED驱动电源输入端口的形式，过滤剔除掉电网的干扰，同时预防驱动电源干扰电网。

4 结束语

现阶段，LED路灯驱动电源面对的最大问题就是使用年限过短，而导致这一问题衍生出来出的主要原因在于LED路灯驱动电源需配置电解电容。应用多样化数学手段可以实现优化ED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计方案的目标，从而为LED路灯恒流驱动电源的可靠性指标的确立及模型的完善奠定基础，使LED路灯的智能调光优势彰显出来，为无线调光技术的发展铺路垫石。

篇（7）

 

一、LED路灯的电源驱动原理

近些年随着大功率的LED发光技术的升级，大功率的白光LED进入了照明市场，越来越多的被应用于通用照明领域。因为LED本身具有高光效、寿命长、抗浪涌能力差等特点，以此LED路灯的电源控制和驱动系统就成为了保证其功能和高效的重要基础。

为了设计出更加安全可靠的电源驱动器，必须对其工作原理进行了解。下面就对LED路灯电源驱动器的基本工作原理进行简要的介绍：主要的系统设计是处采用隔离变压器、PEC控制电源开关，并保证输出为恒定的电压，完成对LED路灯的驱动。因为实际中LED的抗浪涌的能力较差，尤其是对反向电压更为敏感。所以在电源控制中应当注意对这方面的保护效果的提高。同时，LED路灯主要的工作状况是户外，因此要增加对防浪涌的措施。因为对其供电的电网容易受到雷电的干扰，从而产生感应电流而涌入电网，从而导致对LED的破坏。所以电源的驱动也应当具备抑制浪涌的功能，达到保护LED的效果。此时采用的EMI滤波电路就起到了这种防止电网谐波串入的模块，以此保护路灯的电路正常工作。

二、LED路灯的电源驱动器的设计

1、驱动器设计简述

针对LED路灯系统的电源控制器的设计需要考虑到其特地和基本要求才能达到目的。具体的情况如下：此系统中的每个路灯的功率在 100W以内；为了提高路灯的实用性，路灯的LED被分为若干小组，每组LED则是串联驱动节能高效，组与组之间为隔离驱动，保证单组损坏而不影响整个LED的工作；为了提高路灯的安全性，输入和输出系统需要有电气隔离；电源的公因数必须维持在较高的水平。

在设计中为了满足以上的基本需求，通常采用的是AC/DC恒压电源和多路控制的DC/DC恒定流动驱动级联的方式完成对多路的LED驱动。AC/DC部分采用的是反激形式拓扑，输出的功率可以满足LED的功率；DC/DC的部分采用国半德尔LED恒定电流芯片。其中在AC/DC部分所采用的反激式的电源所产生的损耗将影响电源的效率，其损耗主要有：一次场效应晶体管的损耗，主要是导通和开关损耗；二次侧的整流二极管造成的功率损耗；高频变压的固有的铁损、铜损、漏感损耗等，为了提高整个电源的高效率就应当对上面三种情况进行控制。

2、控制形式和零电压设计

在提高效率的设计中，如采用ST所生产的L6562作为控制芯片，此芯片是一种较为经济的功率因数校正控制元器件。反激方式电源工作是在不连续导电的模式下进行工作的，通过前端的滤波其进行自动调整实现高功率。为了减小场效应晶体管损耗，利用与芯片相适应的器件，这样可以有效的降低在导通时出现的损耗，同时还可以利用准谐振的技术实现场效应晶体管的零电压导通，完成对开关损耗的控制cssci期刊目录。

3、同步整流设计

通常的反激式开关在利用中二次侧的整流二级管也会形成较大的损耗，为了实现高效率可以利用具有低导通降压的二极管来缓解着高损耗的问题，但是实践中看，此种改进的效果并不明显，同时一些设计中输出的的电压较高，而肖特基二极管的反向耐压性能并不理想，所以其不能满足高效率需求。

实践证明较好的方法是采用同步整流技术对功率进行调整，利用导通电阻较低的场效应晶体管代替整流二极管。同步整流方式可以分为外驱动和内驱动两种，工作原理也可分为电压型和电流型、谐振型驱动等。这些同步驱动的方式各自有其优势和不足。其中一种较为实用的是电流同步的控制驱动方案，但是因为驱动中选择了场效应晶体管门极驱动电压钳位在输出电压上，而门极穿电压通常较低，因此要采用此种方法就要降低输出电压。

所以可以采用混合型的同步整流方法，其工作的原理为在两个变压器上的两个绕组为T3、T4，其中T3设计为二次绕组主要负责能量的传递，T4则为辅助绕组。在T4上的电压随着T3电压的升高而升高，用于开启同步整流用场效应管。此时的电流互感器中的两个绕组也起到不同的作用，初级绕组是串联在主电路中，是检验流经的场效应管的电流，当该绕组中的电流下降到0的时候节能高效，另一个绕组则将场效应管断开。所以此种方案可以利用电压信号来控制场效应晶体管的导通，电流信号泽尔负责其关闭，不仅仅提高了效率还可以稳定的工作，控制了无开通的情况。

4、变压器的高效率设计

高频率变压器是隔离形式的电源中不可或缺的器件，在提升效率的方面也有着重要的作用。变压的损耗主要来自铜损、铁损、漏感损耗，此三者的损耗可以通过必要的手段进性损耗的控制，但是控制的措施不能完全达到综合高效的目标效果。因此，新型的变压器技术将高频率供电系统进行了升级。此种变压器的技术日趋成熟，主要特点是高度低，利用底部面积大的平面磁芯。此种变压器采用的绕着是螺旋印制线构成。和以往的变压器相比此种平面型的变压效果更高，工作效率也得到了提升，且体积小、漏感小、导热性好、一致性强等。虽然其距离应用还有一段时间，但是可以成为高端应用领域的替代产品。

三、结束语

LED路灯系统的高效率电源驱动器的设计，其首要的目的就是保证路灯的高频率工况，同时防止供电系统中的干扰侵入到路灯系统中而造成损坏。其次，利用多种复合电路和晶体管来提高供电过程中的各种线路损耗，提高供电的效率，以此达到安全、高效的目的。

参考文献：

[1]魏大为.大功率LED路灯驱动电源的设计[J].电工技术,2009,(05)

[2]张国隽.城市路灯照明节能方案的设计[J].广东科技,2007,(S2)

[3]陈发强.优化路灯电源设计节约用电[J].科技资讯,2007,(29)

篇（8）

ADA4940-1允许用户进行必要的信号调理，例如使用4个电阻衰减或放大信号，从而获得更大的动态范围。增益由反馈电阻（R2=R4）和增益电阻（R1=R3）比率来设定，R1=R2=R3=R4=lkΩ。对于平衡差分输入信号，有效输入阻抗为2×增益电阻（Rl或R3）=2kΩ，对于非平衡（单端）输入信号，有效阻抗约为1.33kΩ。

需要时，可在输入端并联一个端接电阻。

一个单极点2. 7MHz R-C（22Ω，2.7nF）滤波器放在运算放大器输出和ADC输入之间，有助干在ADC输入端限制噪声，减少来自SARADC输入端容性DAC的反冲。

AD7982采用2.5V VDD单电源供电，使用5V基准电压源和3V VIO时，1MSPS下的功耗仅为6.lmW。此外，该器件的功耗和吞吐速率呈线性变化关系，如图2所示。它内置一个低功耗、高速、18位采样ADC和一个多功能数字串行接口。ADC的基准电压可独立于电源电压（VDD）进行设置，后者决定ADC的输入满量程范围。这种情况下，用于AD7982的5V基准电压源从AD R435精密带隙基准电压源输出，并在外部施加于REF引脚；该基准电压源采用板载7.5V电源供电，典型功耗为4.65mW。

ADA4940-1采用5V单电源供电，功耗典型值为6.25mW。该器件的轨到轨输出可驱动至供电轨的O.1V范围内，而音频频率范围的交流性能下降幅度极小。其输出摆幅范围为0-5V，共模电压为2.5V，能为ADC提供满量程输入。

数据采集系统包括ADC驱动器、ADC和基准电压源的总功耗约为17mW。

全差分ADC驱动器噪声分析

这款18位、1MSPS数据采集系统的预期SNR理论值可通过每个噪声源的和方根（RSS）计算得到。

ADA4940-I在100 kHz时的低噪声性能典型值为3.9nV/√Hz，如图3所示。

必须计算差分放大器的噪声增益，以便计算等效的输出噪声。

差分放大器的噪声增益为：NG=2/（β1+β2）=2V/V；其中，β1=R1/（RI+R2）=0.5，β2=R3/（R3+R4）=0.5，两者皆为反馈系数。

应当考虑下列差分放大器噪声源：

由于ADA4940-1输入电压噪声为3. 9nV/√Hz，其差分输出噪声应当为7. 8nV/√Hz。

ADA4940-1数据手册中的共模输入电压噪声（eOCM）为83 nV/√Hz，因此其输出噪声为eOCMx（β1 β2）×NG=O。

给定带宽条件下，R1、R2、R3和R4电阻噪声可根据约翰逊奈奎斯特噪声方程计算。eRn=√4KBTR；其中，KB为玻尔兹曼常数（1.38065×l0-23：J/K），T为电阻绝对温度（开尔文），R为电阻值（Ω）。来自反馈电阻的噪声为e R2=e R4=4. 07nV/√Hz。来自R 1的噪声为eRlx（1 β1）×NG=4.07nV/√Hz，来自R 3的噪声为×（1-β2） xNG=4.07nV/√Hz。

ADA4940-1数据手册中的电流噪声为0.8lpA/√Hz。

反相输入电压噪声：iIN×R1∥R2×NG=O. 8lnV/√Hz.

同相输入电压噪声：iIN+×R3∥R4×NG=0.8lnV/√Hz。

因此，来自ADA4940的等效输出噪声贡献为：

ADC输入端（RC滤波器之后）的总积分噪声为11.33nV/√Hz×√（2.7×1.57MHz）=23.26μVrms。

AD7982的均方根噪声可根据数据手册中的5V基准电压源典型信噪比（SNR，98 dB）计算得到。

根据这些数据，ADC驱动器和ADC的总噪声贡献为：

注意，本例中忽略来自基准电压源的噪声，因为它非常小。

因此，数据采集系统的理论SNR可根据下式近似计算。 为了对此电路进行测试，音频精密信号发生器产生IOVpp差分输出，以便最大程度提升5V基准电压源情况下的ADC动态范围。输出共模电压为2.5V时，ADA4940-1各输出的摆幅在0-5V之间，相位相反，向ADC输入端提供增益为1、IOVpp的差分信号。AD7982在lkHz输入信号时，如图4中的FFT性能图所示，SNR典型值为96.67dB，THD典型值为111.03dB。这种情况下测得的SNR为96.67 dB，非常接近上文中的96.95dB SNR理论估算值。与数据手册中98dB的SNR相比，SNR的降低来自干ADA4940差分放大器电路的等效输出噪声。

篇（9）

AP3029简介

AP3029是将开关管与肖特基二极管集成在内的PWM(脉冲宽度调制)模式的升压型变换器。它仅通过几颗外部器件一升压电感，输入、输出电容，反馈电阻来完成对负载WLED的驱动。而且，AP3029有着较高的频率(1.2MHz)，这样还可以减小外部电感的尺寸，更加节省了系统的空间。

AP3029输入电压为2.5～16V，正常工作时采用输出恒定电流控制模式，输出电流是通过内部的基准电压和外部的反馈电阻来控制的。其内部的基准电压较低，只有200mV，这在一定程度上降低了驱动损耗，提高了工作效率。

AP3029的输出电压是由负载WLED的串联个数来决定的，如果输出WLED出现断路情况，AP3029会将输出电压自动钳位在27V，实现过电压保护。

AP3029内部有软启动功能，在系统启动时，输出电压变得很平滑，且输入冲击电流也得到了限制。

典型应用方案

1驱动串联WLED应用方案

通常，小尺寸的显示屏幕上需要2～6颗WLED做背光，普通WLED一般工作在3.2V/20mA。图为基于AP3029设计的6颗串联WLED驱动电路。根据屏幕尺寸不同可以调整WLED的数目。

AP3029 通过反馈电阻Rl对WLED进行恒定电流驱动，ILED=VFB/RI。输出电压即六颗WLED的正向电压，为6×3.2+0.2=19.4V，输出功率为388mW。

2驱动并联WLED应用方案

随着便携式数码产品显示屏幕尺寸的增大，显示模块所需要WLED的数量也随之增加，这样就对WLED驱动芯片的性能及驱动能力提出了更高的要求。

AP3029驱动能力强的特点在大尺寸显示屏的背光驱动设计中得到了充分的发挥。由于大部分便携式数码产品都由锂电池供电，单节锂电池的输出电压范围通常为3.2～4.2V。所以，驱动6颗以上的WLED通常采取并联驱动方式，将输出电压控制在合理的范围内。图即为AP3029并联驱动WLED典型应用方案。

即AP3029在85℃下驱动10颗WLED时，输出电流与反馈电压VFB的关系。如果AP3029驱动能力足够，VFB将会随着输出电流的增大基本保持不变。

在该典型应用下，正常输出电流为40mA。从表3的数据可以看出，AP3029在85℃下驱动10颗WLED还会有一定的容量。所以，AP3029完全可以满足驱动10颗WLED的要求。

在并联方案中，最值得注意的就是两排WLED的电流匹配问题。假如直接将两串WLED并联，该拓扑决定了两串WLED的正向电压之和。由图3可知，WLED的正向压降VF存在一定的差异，且共工作点附近(IF=20mA)的动态阻抗很小。因此，两串WLED的正向电流会存在较大的差异，使输出电流不能匹配。该情况会导致两排WLED的亮度产生明显差异，严重影响了显示效果。

为了解决上述问题，可以在输出端使用PNP对管来实现输出电流的匹配。连接方式见图。在这里，要推荐使用集成PNP对管，且放大系数β>>2，这样可以保证两个PNP管的特征参数基本一致，减小误差，达到更好的均流效果。

表给出了在不同的输入电压下，两排WLED(每排五个WLED)在加入均流设计前后的电流分配情况。

可以看出，输出电流经过均流设计后，电流分配情况有了本质的提高，完全满足WLED背光驱动中的电流匹配要求。

以上所介绍的AP3029两种驱动方式，已经过验证，结果可行。

篇（10）

引言

随着全球经济的发展，节能和环保问题日益突出，作为解决该问题的方法之一的电动车实用化逐渐受到各个国家的重视。

由于感应电动机具有小型轻量、效率较高、结构简单、价格低廉、容易维护、宽范围的恒功率控制容易实现等优点，从而在电动车驱动系统中得到了广泛的应用。虽然感应电动机需要滞后的无功电流来建立磁场，导致其功率因数较低，低速轻载运行时效率很低；然而可以通过控制电机来改变其在确定的定转子角频率和负载转矩下的运行工况，此时电动机输入功率将要发生变化，效率在电机输出功率保持不变的情况下也会发生变化，其关键是电动机与逆变器的损耗，控制某个（或几个） 变量把电动机损耗降为最小，那么该工况的最大效率控制点也就找到了。因此在电动机的设计及控制上有其特殊性，需要综合系统的特性和要求进行优化设计[1，2]。

1.电磁有限元方法

1864年，Maxwell在总结前人工作的基础上，提出了适用于宏观电磁现象的数学模型，称之为Maxwell方程组。它是电磁理论的基础，也是随后出现的工程电磁场数值分析的出发点。

有限元的思想最早由Courant于1943年提出的。20世纪50年代初期，在复杂的航空结构分析中最先得到应用。有限元法以变分原理为基础，用剖分插值的办法建立各自由度间的相互关系，把二次泛函的极值问题转化为一组多元代数方程组来求解。它能使复杂结构、复杂边界情况的定解问题得到解答。1965 年，Winslow 首先将有限元法应用于电气工程问题，用以分析加速器磁铁的饱和效应。而电机内的电磁场问题的第一个通用非线性变分表述，则是由 P.Silvester 和 M. V. K.Chari于 1970 年提出的。此后，有限元法得到了快速发展，被认为是电机工程领域内发展得最迅速的一种技术，并陆续应用于各种电工问题[3]。

1.1 基本理论[4，5，6]

1.2 边界条件

电磁场的分析和计算通常归结为求偏微分方程的解，而为了得到唯一解，必须在该区域的边界上给出足够的信息，即边界条件，这也是在Helmboltz定理中所明确指出的。

（7）

2.EMC120型电机建模、分析

EMC120为我公司针对电动汽车与某电机厂家联合设计的一款驱动电机，其基本结构为三相异步电动机，采用水冷机壳。

根据上述模型在指定材料特性，设置边界和源的条件后，进行有限元求解。经过后有限元的处理功能，可以得到如图所示的电机磁力线分布，图 3中为电机转速在 1780r/min空载时的磁场分布图。图中我们可以明显看出电机的6个磁极，观察颜色变化及疏密程度不同，可以直观的找出电机磁通的最大和最小位置。

2.1 电机性能曲线

经过有限元后处理功能，我们能方便的得到想要的电机瞬态性能曲线。下图5为电机空载时的速度与时间的曲线。

2.2 设计值与试验值的对比分析

本文所计算的电机主要参数与实测值对比见下表。

由上表可知，在二维有限元电磁场计算出的主要性能参数与实际值相差很小。2D电磁场的有限元法已经足以满足工程计算的需要，它比以往的磁路计算方法更贴近工程问题的物理本质现象，不受结构变化的影响，可以适用于各种电磁场情况。其直观、方便的后处理功能使设计人员不用过多的与大量而繁杂的数据接触，减少不必要的失误。

结束语：

软件的操作与运行环境已经有了长足的进步，开发出了一批电磁场分析的商品软件，其中包括用以计算三维恒定电、磁场和涡流场及其后处理的功能，在实际工作中给设计工程师带来了很大的方便。利用计算电磁学的工具已能够进行电磁设备的有效设计，避免制造昂贵的样机，能够研究许多传统方法不能解决的问题，因而这一工具在电机工业领域得到了日益广泛的应用。

参考文献

[1]宋凌锋， 崔淑梅， 丁洛， 程树康. 电动车工况下最大效率控制的感应电动机损耗研究. 微特电机. 2001， （2）：3～6

[2]寇宝泉， 宋立伟， 程树康， 邱继娟. 电动车驱动用感应电动机的设计与控制特点. 微特电机. 2002， （1）：7～8

[3]雷银照. 关于电磁场数值分析的若干认识. 电工技术学报， 1997， 12（6）： 32～34

[4]陈世元. 交流电机磁场的有限元分析. 哈尔滨工业大学出版社. 1998， （1）：10

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随着职业院校电子专业建设与社会需求的紧密程度越来越高，电子产品设计与制作课程也成为中高职业院校电类专业毕业设计的重要课程，它集实用性、技术性、趣味性于一体，以实训教学为主，通过教学提高学生对已学电子技术与技能基础知识的实际应用能力。由于这门课程既要求有较好的电子技术知识，又要有一定的逻辑思维能力，对于职校生来说，具有一定难度。而传统的教学模式往往是先讲理论，然后配以实训，等到开始实训时，大部分学生因忘记理论知识或者对其理解得不够深入而在实训时无从下手，因而常常感到厌烦和惧怕这门课程。为解决这种问题，我们通过分析学生掌握知识的现状、学校现有电子设计与制作的实训设备以及企业对学生的岗位技术考核要求，确定采用项目驱动法来组织这门课程的教学。

一、教学准备

电子产品设计与制作课程强调的是扎实的电子专业理论基础、熟悉电子专业特定的工艺规程和方法以及心到、眼到、手到。特别是随着电子技术的发展，电子产品的使用条件越来越复杂，质量要求越来越高，这些都对职业院校电子产品设计与制作的教学提出了更高的要求，以往那种传统式的教学模式已不能满足企业对电子技术人才培养的要求。为此，我院教师依据国家电子技术应用专业教学指导方案，以及行业职业技术规范和现代电子企业的生产技术要求，由长期从事电子技术应用专业教学、考评工作、具有丰富实践经验的教师与相关行业企业专家合作开展教学攻关，共同制定教学大纲、教学计划以及教学内容。另一方面，狠抓学生电子技术基础素养的培养。针对职校生生源质量逐年降低的客观现实，在教学管理、教学手段、教学方法上下大力气，通过开设电子应用兴趣小组、成立学院电子技术协会，激发学生的学习电子专业技术的兴趣。同时邀请企业一线的工程师、技术人员“传经送宝”，及时在教学内容中引入电子行业的最新技术、最新工艺、最新操作规程。通过这些举措，真正实现了我院电子产品设计与制作课程教学与企业就业的“无缝对接”。

二、项目驱动法的内涵

项目驱动教学法是近年来职业院校使用较为广泛的教学法，由于其能够很好地实现职业教育的关键能力培养的目标，因此深受好评。在电子产品设计与制作课程教学中采用项目驱动法，就是在教学过程中以完成教师布置的项目任务为主线，全面系统地讲解电子产品设计、制造的工艺流程和操作技能，从实用的角度，以图解的形式，用项目技能训练任务驱动的方式，形象直观地向学生介绍电子产品设计、制造的程序和工艺要求。在项目的选择上，充分考虑到学校当前电子教学设备的状况，力求做到实验材料易得、制作容易、由浅及深、实用性强。在实施过程中，既可以使用万能实验板制作，也可以在已有的实验板、实验箱或实验台上完成。