驱动器范文10篇

时间:2023-03-24 17:43:01

驱动器范文篇1

关键词:驱动电路;IGBT;功率MOSFET;中频电源;臭氧发生器

电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口,是电力电子装置的重要环节,对整个装置的性能有很大的影响。采用性能良好的驱动电路可使电力电子器件工作在比较理想的开关状态,同时可缩短开关时间,减少开关损耗,这对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。

驱动电路的常用形式是由分立元件构成的驱动电路,但目前的趋势是采用专用的集成驱动电路。SCALE集成驱动器就是由瑞士CONCEPT公司生产的、专为IGBT和电力MOSFET提供驱动的电路。它具有多功能、低成本、易使用、可靠性好等特点。根据实际应用中对驱动性能、驱动输出通道数目、隔离等不同要求,SCALE集成驱动器具有相应的不同型号因而可满足不同的需求。

由于各种不同型号的SCALE集成驱动器在功能、结构和使用方法上大同小异,故本文不针对某种具体型号的SCALE器件作叙述,而是对整个系列的SCALE器件的共性进行论述,以便使读者对SCALE器件有一个整体的认识,在应用时再根据具体的需要选择具体型号的SCALE芯片。本文首先介绍SCALE集成驱动器的性能特点和内部结构;然后介绍它在中频DBD型臭氧发生器电源中的应用,并给出了实验波形。

1SCALE的性能特点及内部结构

1.1SCALE驱动器的性能特点

SCALE器件提供的驱动电流可达18A,输出驱动信号的导通电平为+15V,关断电平为-15V;开关频率范围为0~100kHz;具有500V~10kV的电气隔离特性;占空比为0~100%。同时,这种器件内部还带有短路和过流保护电路、隔离的状态识别电路、电源检测电路和DC/DC开关电源。

1.2SCALE驱动器的内部结构

SCALE器件的内部结构如图1所示(两通道)。

由图可见驱动器由三个功能单元组成。

第一个功能单元是逻辑与驱动电路接口(LDI),用于驱动两个通道。当加在输入端InA和InB的PWM信号经过处理后,其驱动信息被分别送到每个驱动通道的脉冲变压器。由于变压器不易传输频率范围和占空比都比较宽的PWM信号,因此,LDI主要用来解决这个问题。LDI的主要功能如下:

(1)为用户提供一个简单的接口。它的两个信号输入端都有施密特触发电路;

(2)提供简单的逻辑电源接口;

(3)在半桥方式中产生死区时间;

(4)对PWM信号进行编码,以便通过脉冲变压器传输;

(5)评估脉码状态识别信号及随后的缓冲,以便为用户提供一个准静态的识别信号。

SCALE驱动器可与任何逻辑接口和电平兼容,无须附加其它电路。脉冲变压器负责驱动信号的隔离,同时可将来自每个通道的信息反馈给LDI。

第二个功能单元是智能门极驱动器(IGD)。对应于每个驱动通道都有一个IGD。其主要功能如下:

(1)接受来自脉冲变压器的脉码信号,并将其复原成PWM信号;

(2)对PWM信号进行放大,并驱动功率管;

(3)对功率器件进行短路及过流保护;

(4)欠压监测;

(5)产生响应和关断时间;

(6)传输状态识别信号给LDI。

第三个功能单元是集成DC/DC电源。所有标准的SCALE驱动器都有一个DC/DC变换器,以便为各个驱动通道提供工作电源。因此,该驱动器只需一个稳定的15V直流电源。

2SCALE驱动器的应用

SCALE集成驱动器是专为IGBT和电力MOSTET而设计的驱动器,可应用于多种电力电子装置或设备。在应用SCALE驱动器时,应首先考虑以下三个问题:第一是工作方式的选择;第二是驱动器工作电平和门限电阻Rth的确定;第三是故障状态信号与控制电路的接口。

2.1工作方式的选择

SCALE驱动器有两种工作方式:直接和半桥方式。直接方式的连线图如图2所示。该方式下,MOD输入端接VCC,RC1和RC2接地,PWM信号同时接INA和INB,SO1和SO2引出两个状态反馈信号。

当驱动器工作在直接方式时,驱动器的驱动通道之间没有联系,两个通道总是同时被驱动。死区时间由控制电路确定。半桥方式的连线图如图3所示。在该方式下,MOD输入端接地,INA输入PWM信号,INB输入使能信号。由于两个状态输出端SO1和SO2接在一起,所以两个驱动通道输出同一故障信号。死区时间由RC1和RC2的外接电路来确定。

2.2逻辑电平的确定及Rth的计算

该逻辑电平可由驱动器的VL/Reset输入端来确定。VL/Reset端的电压值决定了输入InA和InB施密特触发器的触发上限电平为2VL/3,下限触发电平为VL/3。由于输入端InA、InB具有施密特触发特性,所以SCALE驱动器能处理5~15V之间的任何逻辑电平,也就是说:控制电路与SCALE驱动器之间可以不附加其它电路。图2和图3分别给出了TTL电平和15V电平时,VL/Reset端的连线图。

图5SCALE驱动接线图(半桥方式)

电阻Rth的作用是用来定义当功率管导通时的最大管压降,它和其它元件一起构成了Vce监测电路。当功率管导通时的管压降大于由Rth定义的最大管压降时,Vce监测电路便输出故障报警信号,并关断功率管。Rth的计算公式为:

Rth=Vth/150μA。

式中,Vth为关断阈值电压,150μA为驱动器内置电流源。

2.3故障状态输出

状态输出采用的是集电极开路形式,以便与其它逻辑电平匹配。输出时须接上拉电阻。当电源电压低于10V时IGD执行欠压保护功能输出负门极电压可关断功率管并输出故障报告;当Vce监测电路检测到短路或过电流时,IGD执行短路或过流保护功能,此时关断功率管的输出为故障报告信号。SCALE器件在检测到电路故障时,其封锁时间为1s左右。驱动器一旦被检测到有故障,输出晶体管将被拉低,而在正常情况下,晶体管输出高电平。

3在中频DBD型臭氧发生器中的应用

图4所示是一个中频DBD型臭氧发生器电源系统的原理框图。图中,整个电源系统可分为主电路、控制电路和驱动电路,主电路包括整流电路和逆变电路;控制电路主要包括PWM控制电路、晶闸管智能模块触发控制电路、保护电路和软启动电路。其中整流电路采用三相全控整流电路,逆变电路则采用全桥结构。驱动电路采用SCALE集成驱动器,型号为2SD315A,采用的工作方式为半桥工作方式,接线图如图5所示。图中只给出一块驱动器的接线图,另一块可用相同的方法连接。

2SD315A具有两个驱动通道,因而此系统需要两个2SD315A集成驱动器,一个SCALE驱动器可驱动同一桥臂的上下两功率管,工作波形如图6所示。PWM控制电路采用SG3525集成芯片。SG3525产生的PWM波形经SCALE驱动器后可输出G1和G2门极驱动信号。图中G1和G2分别为同一桥臂上下管的门极驱动信号,它们之间有死区时间。另一桥臂上下两管的驱动信号在时序关系上与G1、G2相同。全桥逆变器的功率管采用IGBT,在工作时,全桥结构中的斜对管将同时导通或关断。另外,由于SCALE集成驱动器能处理5~15V之间的任何逻辑电平,故可使驱动电路与控制电路的接口得到简化,同时SG3525芯片与2SD315A间也无需电平转换电路。

驱动器范文篇2

关键词:全桥驱动器;高压IC;UBA2032T/TS;HID灯驱动电路

1概述

飞利浦公司推出的UBA2032高压单片IC是采用EZ-HVSO1工艺制造的一种高压全桥驱动器。UBA2032在全桥拓扑中通过外部MOSFET可以驱动任何一种负载,尤其适用于驱动高强度的放电HID灯如高压钠灯和金卤灯换向器等commutator。UBA2032的主要特点如下:

●内置自举二极管和高压电平移位器;

●桥路电压最高可达550V,并可直接从IC的HV脚输入高压,以为内部电路产生低工作电压,而无需附加低压电源;

●带输入启动延时,可利用简单的RC滤波器或来自处理器的控制信号产生延迟;

●振荡器频率可调节;

●只要BD脚上电压超过桥路截止门限1.29V,所有MOSFET都将被关断;

●为保证50%的占空因数,振荡器信号在馈送到输出驱动器之前应通过除法器;

●非交叠non-overlap时间可由自适应非交叠电路控制,最小非交叠时间可在内部固定;

●采用24脚SO封装UBA2032T和28脚SSOP封装UBA2032TS,引脚排列如图1所示。

图2UBA2C32T/TS内部结构方框图

2内部结构及工作原理

2.1内部结构及引脚功能

UBA2032片内集成有电压稳压器、振荡器、输入信号延迟和桥路禁止电路、控制逻辑、高/低压电平移位器、高端左/右驱动器和低端左/右驱动器等单元电路,图2所示是其内部结构框图。表1所列是UBA2032的各引脚功能。

表1UBA2032的引脚功能

符号引脚功能

UBA2032TUBA2032TS

-LVS11逻辑输入负电源电压

EXTRD22振荡器信号输入

+LVS33逻辑输入正电源电压

n.c4,6,16,19,214,5,7,18,19,22,24,25空脚

HV56内部低电源电压产生引脚

VDD79内部低电源电压

SU810启动延时输入信号

DD911除法器禁止控制输入

BD1012桥路禁止控制输入

RC1113内部振荡器RC输入

SGND1214信号地

GHL1315高端左边MOSFET栅极

FSL1416左边浮置电源电压

SHL1517高端左边MOSFET源极

GLL1720低端左边MOSFET栅极

PGND1921功率地

GLR2023低端右边MOSFET栅极

SHR2226高端右边MOSFET源极

FSR2327右边浮置电源电压

GHR2428高端右边MOSFET栅极

表2逻辑关系

器件状态输入(脚)输出(脚)

BDSUDDEXTDRGHLGHRGLLGLR

启动HXXXLLLL

LXXXLLHH

振荡HXXXLLLL

LLXXLLHH

LHHGLHHL

LHLLH

LHLLHLLH

LHHLLH

HHLLH

HLLHHL

备注:H为高电平;L为低电平;X表示无关

2.2工作原理

UBA2032既可从HV脚施加电压以产生内部低电源电压VDD11.5±2V,也可将低压电源直接连接到VDD脚此情况下HV脚必须连接到脚VDD或SGND。当VDD脚或HV脚上的电压高于释放功率驱动电平典型值分别为9V和12.5V时,桥路输出电压将由EXTDR脚上的控制信号来决定。表2列出了IC的状态及输入/输出之间的逻辑关系。一旦脚VDD或HV上的电压降至功率驱动复位电平分别为6.5V和10V以下,IC将进入再次启动状态。

当脚HV电压穿越释放功率驱动电平时,桥路将按照以下两点确定状态换向:

(1)高端左边和低端右边MOSFET导通,高端右边和低端左边MOSFET截止;

(2)高端左边和低端右边MOSFET截止,高端右边和低端左边MOSFET导通。

UBA2032可以在三种不同模式下产生振荡:

第一种是内部振荡器模式。在该模式下,桥路转换频率由外部电阻ROSC和电容COSC来决定。为实现50%的占空比,内部除法器应通过连接脚DD到SGND被赋能同时脚EXTDR必须与脚+LVS、-LVS和SGND或VDD连接在一起。

第二种是不经内部除法器的外部振荡器模式。在该模式下,将脚RC短路到SGND可使内部振荡器截止。当外部信号源连接到脚EXTRD时,桥路频率将等于外部振荡器频率,而不是像内部振荡器模式那样,桥路频率为内部振荡器频率的1/2。

第三种为内部除法器的外部振荡器模式。在该模式时,为使内部除法器使能,脚RC、DD和脚SGND必须连接在一起,而此时全桥输出频率为外部振荡器频率的1/2,桥路换向则通过EXTRD脚信号的下降沿触发。

图3基本应用电路

3应用电路

3.1HID灯基本驱动电路

UBA2032主要是为驱动HID灯而设计的,图3所示是由UBA2032T组成的HID灯全桥驱动电路。在这个基本应用拓扑结构中,IC的桥路禁止、启动延时和外部驱动功能均未被利用,IC脚的-LVS、+LVS、EXTDR和BD都短接到SGND。脚DD连接到SGND,内部2分频除法器被使能。由于使用了内部振荡器,桥路换向频率可由ROSC和COSC的数值决定:

fbridge=1/Kosc.Rosc.Cosc

式中,常数Kosc为1.02。当IC脚HV上的电压超过12.5V(典型值)(时,振荡器开始工作。一旦脚HV上的电压降至10V(典型值)以下,那么,UBA2032T将进入启动状态。

像高压钠灯这类HID灯,通常需要3~6kV的高压脉冲才能使其启动引燃。因此,在全桥驱动器电路中,应附加点火启动器电路。在普通荧光灯电子镇流器中,灯启动通常利用LC串联谐振在电容两端产生一个1kV以上的高压施加到灯管上,以使灯管击穿而点燃。而HID灯启动电路则通常由带负阻特性的开关元件(如硅AC双向开关)、电容和升压电感器等元件组成,该电路可用来产生数千伏的高压点火脉冲。

图4汽车前灯驱动电路

3.2汽车前灯驱动电路

驱动器范文篇3

关键词:TL镇流器;驱动器;VK06TL;预热;保护

1概述

意法半导体公司ST生产的VKO5CFL芯片自投放市场以来,已被广泛应用于紧凑型荧光灯CFL电子镇流器中,而不久前ST公司又推出了VK06TL单片IC,该芯片的主要应用是直管形荧光灯TL电子镇流器。使用两块VK06TL和少量元件即可组成60W以下TL电子镇流器半桥逆变器。采用VK06TL作为半桥驱动器的TL镇流器,其灯预热频率、稳态工作频率及灯寿终定时保护等一些参数均可通过IC外部元件进行设定,而且还带有过热关断功能。此外,VK06TL之间的参数匹配性非常好,因而使用时不必进行挑选“配对”,而且器件坚固耐用,高温性能极佳。

2结构与特点

VK06TL驱动器采用16引脚SO封装形式,由于9~16脚均为集电极,故有效引脚为9个,图1为其引脚排列。

VK06TL电子镇流器驱动器内部除集成有控制电路和保护电路外,还集成了被称作“发射器开关”(Emitterswitch)的功率驱动输出级,VK06TL的内部电路组成如图2所示。

VK06TL的主要性能特点如下:

●内部带有高压双极型NPN复合晶体管和一个低压MOSFET组成的“发射器开关”,级联功率开关器件的击穿电压BVCSO不小于520V,集电极电流Icrms为0.5A,峰值集电极电流ICM为5A,开关频率可达200kHz;

●内含续流二极管连接于VK06TL内部源极或地与片内复合晶体管的集电极之间和击穿值约30V的双向交流开关二极管DIAC(连接于VK06TL的4脚与片内复合晶体管集电极之间);

●由VK06TL组成的电子镇流器驱动电路的预热频率、预热时间、稳态工作频率和灯寿终保护定时等功能参数均可通过外部元件设定;

●电源电压Vdd被内部箝位在7V。

3应用电路及工作原理

图3所示是由两块VK06TL芯片组成的40WTL电子镇流器驱动电路。该镇流器的输入端M1、M2可连接400V的DC电压,而输入端AC1、AC2则可以连接185~265V的AC电压。因此,该电子镇流器的DC干线电压范围为250~400V。高端VK06TL(IC1)和低端VK06TL(IC2)的脚6(脚Vdd)上的电源电压可分别通过R5-C5和R1-C1网络获得。将电阻R1通过灯丝连接到DC干线电压的目的是便于在更换灯管之后电路能够自动重启。

通过R2可对C2进行充电。当C2上的电压达到30V时,IC2脚4内的DIAC击穿,功率开关器件导通,振荡器启动。而高端IC1脚4上连接的20V齐纳二极管D3则可用于避免IC1内的DIAC击穿,从而使IC1A功率开关能够可靠接通。

绕在扼流圈上的两个次级绕组N2、N3用于驱动IC1和IC2的开/关。当VK06TL脚5上的电压超过2.2V时,驱动器导通;而在该脚电压低于0.8V时,驱动器截止。此外,通过R4-C4和R3-C3组成的滤波电路,可保证电路正常工作,同时也可以避免硬开关现象发生。

IC1脚1上的电容C7和IC2脚1上的电容C9可用来设定预热阶段的工作频率。通过VK06TL脚1内部的一个350μA的电流源可对外部电容C7和C9充电。C7和C9均选820pF时,系统占空比为50%。由于扼流圈(NI)的电感值L为1.8mH,而灯启动电容C16为8.2nF,预热频率为53kHz。因此,该电路的DC电压为300V时,其峰值电流为1A。

图3

当电容C11、C12的充电电压达到4.2V时,预热阶段结束,此后7脚内部的开关与地接通,以使C8和C10分别与C7和C9相并联而使频率渐减,从而引起输出级扼流圈N1和C16由于C15C16,C15影响可忽略组成的LC串联电路发生谐振,并在C16两端产生高压以对灯点火,尔后频率下降到稳压工作频率。当选择C11和C12为4.7μF时,预热时间约为1s。当C8和C10均为820pF时,稳态工作频率为37kHz。DC母线电压为400V时,IC的峰值电流为750mA。

众所周知,当荧光灯达到寿命终结endoflife时,镇流器将使灯连续工作,从而引起灯管过热并产生放电“烟雾”,同时在灯阴极上产生非常高的电压,以使灯和镇流器处于异常和危险的状态。因此,设计时,在镇流器中必须设置灯寿终保护电路。

在实际应用中,IC1的8脚接半桥中点,灯寿终保护由IC2及其脚8与地之间的电容C13和R9来实现。图4所示是灯寿终(EOL)保护电路。其中电流感测电阻Rsense用于检测最大灯峰值电流。当Rsense两端电压超过0.1V(相当于1.8A的灯电流)时,比较器C1将使开关T1接通,以使内部充电电流对8脚外部电容CapE01(即C13)充电。当C13上的充电电压达到4.2V时,比较器C2使T2接通并维持电容充电。C13为470nF时,电路可在预热之后约100ms之内执行EOL保护功能。

在灯处于EOL条件下,通常会有一个非常大的电流在电路中流动。在低端VK06TL的脚1与脚5之间连接D1、D2和R7可以对灯寿终情况下的大电流进行限制。在预热阶段,灯电流通常会增加到2.8A,然后在100ms后,电路将在灯EOL保护电路的作用下停止振荡。

驱动器范文篇4

IMS体系结构

IMS的体系结构见图1,包括以下功能实体

归属用户服务器(HSS,HomeSubscriberServer)

HSS是存储用户相关信息的中心数据库,相当于传统移动网的HLg。HSS除了存储用户的签约信息与位置信息外,还保存有与用户相关的、用来处理多媒体会话的定制数据,包括:本地信息、保密信息(证明与授权信息)、注册信息、业务触发信息、用户个人信息和分配给用户的S-CSCF等。

如果一个网络配置多于一个HSS,则需要配置用户位置功能(SLF,SubscriberLocationFunction)实体。SLF仅仅是一个映射用户地址到其所属HSS的数据库的节点。

呼叫会话控制功能(CSCF,GalISessionControlFunction)

呼叫会话控制功能(cSCF)实体是整个IMS网络的核心,主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的日IP信令。其功能包括:多媒体会话控制、地址转换、以及对业务协商进行服务转换等,相当于日旷服务器。CSCF进一步可划分为:

(1)CSCF(P-CSCF)

P-CSCF(Proxy-CSCF)是连接MS终端(UE)和IMS网络的入口节点,所有IMS终端发起和终止于IMS终端的会话消息都要通过P-CSCF。P-CSCF实际上扮演了一个服务器的角色,它接收SIP请求与响应,并向IMS网络或Ms用户转发。P-CSCF可以处于拜访网络或归属网络。

(2)查询CSCF(I-CSCF)

I-CSCF(Interrogating-CSCF)是处在外地网络的IMS终端(包括本地漫游至外地的终端)进入本地IMs网络的入口节点,I-CSCF路由外地终端的slP请求和响应到本地S-CSCF。I-CSCF处于归属网络,在特殊情况下,也可以处于拜访网络。

(3)服务CSCF(S—CSCF)

S-CSCF(Servlng-CSCF)是SIP信令平面的中心节点,其作用类似于软交换系统中的软交换设备。s—CSCF为IMS终端执行会话控制服务,并保持会话状态。所有IMS终端发出与接收的SIP信令都要通过S-CSCF,它检查这些sIP信令,决定是否需要访问应用服务器,并将信令转发至最终目的地。S-CSCF还提供SIP路由服务,路由SIP请求或响应到PSTN或CS域。S-CSCF总是处于归属网络。

应用服务器(AS)

应用服务器(AS,ApplicationServer)是持有和执行服务的SIP实体,可以起到SIP用户的作用,用以提供各种3G业务。

多媒体资源功能(MRF)

多媒体资源功能为会话提供必要的媒体资源,如会议桥、多媒体彩铃/彩话、录音通知、语音短信、动画、音乐等。其中的多媒体资源功能控制器(MRFC,Mul-timediaResourceFunctionControrler)负责管理与处理媒体资源,而媒体的具体处理则由媒体资源功能处理器(MRFP,MultimediaResourceFunctionProcessor)来完成。

出口网关控制功能(BGCF,BreakoutGatewayControlFunction)

BGCF实体是一个具有路由功能的SlP实体,是IMS域与外部网络的分界点。当IMS终端向PSTN/CS域发起呼叫时,由BGCF决定向那个网络转发信令,如果目的PSTN/CS域为本地域,则BGCF向与PSTN/CS域接口的MGCF转发信令;否则,向外地域的另一个BGCF转发信令。

媒体网关控制功能(MGCF,MediaGatewayControlFunction)

MGCF实体是IMS网络与传统电路交换网络实现互通的功能实体。主要负责控制层面信令的互通,在IMS的框架中已经考虑了和PSTN域以及与移动网络CS域的互通。其中的MOCF主要完成媒体网关/信令网关(Maw/SGW)注册、呼叫控制和MGW/SGW资源管理等功能。媒体网关(MGW)主要完成IMS网络与电路交换网络之间的媒体转换功能;信令网关(SGW)主要完成IMS的SIP信令与电路交换的NO.7信令之间的信令转换功能。

由上述可见IMS与软交换相比较,对控制层面作了进一步的分解,实现了会话控制功能(CSCF)实体与承载控制功能(MGCF)实体在功能上的分离。

IMS的会话建立过程

为了理解IMS网络的基本工作原理,以下是两个处于异地网络的IMS漫游终端之间建立会话的例子。在该例中介绍了IMS终端对其归属网络进行注册的SIP信令流程;以及IMS终端间呼叫建立的SIP信令流程。

假设有中国移动的两个IMS用户。一个为南京wlh用户,其SDP地址(SIPURl)为:sip:wlz@;另一个为杭州Iwz用户,其日JP地址为:SIP:Iwz@。目前他们均出差在外,其中的南京wIh用户去了广州();杭州lwz用户去了深圳()。在南京wlh用户到达广州;杭州lwz用户到达深圳后,将分别通过拜访网络进行SIP注册(即IMS注册)。

用户注册SIP信令流程

在建立多媒体会话之前,IMS终端必需完成归属网络的用户认证、接入网络与SIP注册。如果是拜访网络的漫游终端(UE),必需完成:

(1)UE通过激活GPRSPDP移动场景(context)过程连接lP网;

驱动器范文篇5

关键词:多协议串口通信;通信协议;收发器;连接器;多协议串口芯片LTC1546/LTC1544

随着通信网技术的进一步发展,越来越多的互连网设备(如路由器、开关、网关、存取装置)中的串行接口在广域网(WideAreaNetwork)中被设计成能够支持多种物理接口协议或标准。广域网串行口协议包括RS-232,RS-449,EIA-530,V.35,V.36以及X.21等。图1所示是一个简单的串行通信接口示意图。由图可知,实现多协议串口通信的关键是将连接器送来的不同传输方式平衡、非平衡和不同电气信号通过收发器转换为终端能够识别并处理的、具有TTL电平的信号。

1传统多协议通信的特点和问题

1.1“子板”方式

广域网串口应用中的通用实现方法是为所需的每一种物理协议提供一个独立的子板。一个支持EIA-232,EIA-449及V.35协议的系统,通常需要三个独立的子板以及三个不同的连接器。这种方法由于每种协议要求配置一块子板,因此系统需要对PCB子板、收发器芯片、连接器等进行管理,这样既浪费资源,又会使管理工作复杂化。

1.2通用连接器方式

为解决“子板”方式的缺点,可使用一块母板及通用连接器。一个母板上有多种收发器芯片,可以满足多串口协议的要求,并可共用一些通用器件,同时可减少资源的浪费。在配置中,应注意因连接器的管脚较少而带来的问题,较好的办法是根据信号而不是根据协议来分配管脚,即给每一个信号分配一个通用管脚,而不管其物理协议如何定义。如对EIA-232,EIA-449,EIA-530,V.35和V.36来说,其TxD信号可连至连接器相同的管脚。即SDa信号连接到管脚2,SDb信号连接到管脚14。然后利用这对管脚来描述所有协议的发送信号TxD。

这种方法同样也会带来一个问题,即所有收发器的I/O线至通用连接器的管脚必须彼此共用。例如,一个V.28驱动器芯片中的发送数据信号线的接连接器DB-25的管脚2;同时,一个V.11驱动器芯片中的发送数据信号线要接至连接器的管脚2和14;而V.35驱动器芯片中发送数据信号线也会接至连接器的管脚2和14。这样,通用连接器的管脚2将同时接有三根信号线,管脚14接有两根信号线。这样,在这一配置中,所有的驱动器都必须具有三态特性,以禁止不必要的输出。若收发器没有三态特性,则需要使用一个多路复用器来选择相应的输出端。由此带来的另一个问题是收发器在禁止使用时会产生漏电电流。如果选择了V.28协议,其输出电压理论值为15V。此时对于V.11协议的驱动器会被禁用,而处于三态时,其输出漏电电压就必须足够低,才能使得连在同一连接器管脚的V.28协议的驱动器信号不受影响。如果在发送器与接收器之间有隔断开关,则开关也要考虑漏电情况。

1.3串口的DTE/DCE模式切换

DTE/DCE的切换可通过选择不同的连接器转换电缆来实现,这样,在实现DTE/DCE转换时可最大程度地减小收发器的复杂性,但缺点是需要更换电缆,尤其是设备放置位置不便或DTE/DCE需要频繁切换时这一点尤为突出。

如果保持传输电缆不变,则可将收发器配置为两套以分别支持DTE、DCE方式。而将DTE收发器的驱动器输出与DCE收发器的接收器输入相连,而将接收器输入端与DCE收发器的驱动器输出相连。为了控制DTE或DCE方式,驱动器或接收器的输出必须为三态。当选择为DTE方式时,DCE芯片禁止,其驱动器和接收器处于三态,反之亦然。

该方法虽然解决了对电缆的频繁更换问题,但由于多用了一套收发器而使得设计成本大为提高,且串口板的体积也大了很多。

2多协议串口通信的实现原理

传统设计中,针对某种协议通常应选择相应的收发芯片,如对于RS-232协议,常用DS-1488/DS-1489、MAX232或SP208等收发器芯片;而对于RS-449协议,则常使用SN75179B、MAX488、MAX490等收发器芯片。当同时使用RS-232、RS-422和V.35协议时,就需要多个收发器芯片来支持不同的协议。

现在,一些收发器的生产厂商研制出了多协议收发器芯片。Sipex是第一家生产出RS-232/RS-422软件可选择协议芯片SP301的公司。这种芯片可将RS-232和RS-422收发器的电气特性综合到一个芯片中实现。其中SP50X系列产品最多可支持8种协议标准。其它生产厂家如Linear公司生产的LTC154x系列、LTC284x系列芯片也具有以上功能。用户可根据自己的需要选择适当的芯片。

图2为采用分立的收发器芯片与采用一片多协议收发器芯片实现多协议串口通信的通信卡。从图可知,前者实现的复杂度要远远大于后者,具体的性能比较如表1所列。

表1两种方法实现串口通信的性能比较

分立器件板综合器件板

供电电压+5V,-5V,+12V,-12V+5V

所需收发器芯片数121

支持的物理层协议RS-232,RS-422,RS-449,EIA-530,V.35,V.36RS-232,RS-422,RS-449,RS-485,EIA-530,EIA-530A,V.35,V.36

协议选择方式跳线或开关软件或硬件(通过内部译码)

串口板大小除了15个收发器芯片外还需其它硬件支持非常小

功耗大约1W大约100mW~250mW

除此之外,与分立收发器芯片相比,多协议收发器对驱动器使能控制和对输出漏电电流的处理要容易得多。当通过软件或硬件方法选择某一协议时,驱动器和接收器的电气参数将调整至适当的大小,电路内部将自动控制驱动器的输出电平、接收器的输入门限、驱动器和接收器的阻抗值以及每一物理层协议的常用模式范围。

另外,由于外部网络终端对V.35的需求,使得与V.35收发器的连接不能象其它协议那么简单。当使用分立收发器芯片时,常常通过采用昂贵的继电器开关电阻在选择其它协议接口时将V.35网络终端断开,或者要求用户每选择一个新的接口标准就改变一次终端模块,这样既浪费资源又会使接口电路变得复杂,因而不是一种理想的实现方法。而多协议串口芯片则自动提供适当的终端和片上开关来符合V.10、V.11、V.28和V.35电气协议,从而解决了电缆终端转换问题。

3基于LTC1546/44的多协议通信

为了说明多协议串口芯片的工作原理,现以Linear公司的LTC1546/1544芯片为例进行分析。

3.1LTC1546/LTC1544的性能

LTC1546芯片是一个3驱动器/3接收器的收发器,其主要特点如下:

●带有软件可选的收发器可支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V.35、V.36和X.21协议

●可提供片上电缆终端

●与LTC1543引脚兼容

●与LTC1544配合可完成完整的DTE或DCE

●工作在5V单电源

●占位面积小。

LTC1544芯片是一个4驱动器/4接收器的收发器,其主要特点有:

●软件可选的收发器支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V.35、V.36和X.21协议

●采用LTC1344A作为软件可选的电缆终端

●采用LTC1543、LTC1544A或LTC1546可实现完整的DTE或DCE端口

●与LTC1543同样工作于5V单电源。

这两种芯片均采用28引线SSOP表面贴封装,图3所示为其引脚排列。

由LTC1546/LTC1544可组成一套完整的软件可选择DTE或DCE接口,以应用于数据网络、信息业务单元CSU和数据业务单元(DSU)或数据路由器中,它支持多种协议,电缆终端可在片上提供,因此不再需要单独的终端设计。其中,LTC1546每个端口的一半用来产生和适当终止时钟和数据信号。LTC1544则用来产生控制信号及本地环路返回信号(LocalLoop-back,LL)。接口协议通过模式选择引脚M0、M1和M2来决定,具体选择方式见表2。

表2通信协议的模式选择

LTC1546模式名称M2M1M0DCE/DTED1D2D3R1R2R3

未用(缺省V.11)0000V.11V.11V.11V.11V.11

RS530A0010V.11V.11ZV.11V.11V.11

RS5300100V.11V.11ZV.11V.11V.11

X.210110V.11V.11ZV.11V.11V.11

V.351000V.35V.35ZV.35V.35V.35

RS449/V.361010V.11V.11ZV.11V.11V.11

V.28/RS2321100V.28V.28ZV.28V.28V.28

无电缆1110ZZZZZZ

未用(缺省V.11)0001V.11V.11V.11ZV.11V.11

RS530A0011V.11V.11V.11ZV.11V.11

RS5300101V.11V.11V.11ZV.11V.11

X.210111V.11V.11V.11ZV.11V.11

B.351001V.35V.35V.35ZV.35V.35

RS449/V.361011V.11V.11V.11ZV.11V.11

V.28/RS2321101V.28V.28V.28ZV.28V.28

无电缆1111ZZZZZZ

由表2可知,如果将端口设置为V.35模式,模式选择引脚应当为M2=1,M1=0,M0=0。此时,对于控制信号,驱动器和接收器将工作在V.28(RS232)模式;而对于时钟和数据信号,驱动器和接收器将工作在V.35模式。

模式选择可通过控制电路或利用跳线将模式引脚接至地或Vcc来实现对引脚M0、M1和M2的控制,也可通过适当的接口电缆插入到连接器上实现外部选择控制。若选用后者,则当移开电缆时,全部模式引脚均不连接,即M0=M1=M2=1,此时LTC1546/LTC1544进入无电缆模式。在这种模式中,LTC1546/1544的供电电流将下降到500μA以下,并且LTC1546/LTC1544驱动器输出将被强制进入高阻状态。同时,LTC1546的R2和R3接收器应当分别用103Ω端接,而LTC1546和LTC1544上的其它接收器则应通过30kΩ电阻接到地。

通过DCE/DTE引脚可使能LTC1546中的驱动器3/接收器1、LTC1544中的驱动器3/接收器1和驱动器4/接收器4;LTC1544中的INVERT信号对驱动器4/接收器4起使能作用。可以通过下面两种方法中的一种将LTC1546/LTC1544设置为DTE或DCE工作模式:一种是将专门配有适当极性的连接器接至DTE或DCE端;另一种是通过专用DTE电缆或专用DCE电缆发送信号给LTC1546/LTC1544,同时使用一个连接器构成一种既适合DTE又适合DCE的工作模式。

3.2典型应用

图4为一个带有DB-25连接器端口并可被设置为DTE或DCE工作模式的多协议串口通信电路,图中LTC1546/LTC1544芯片一边与连接器相连,另一边接至HDLC芯片,M0、M1、M2及DCE/DTE引脚接至EPLD硬件控制电路以实现对通信协议和工作模式的选择。其中DTE或DCE工作模式需要连接对应的电缆以保证正确的信号发送。例如,在DTE模式中,TxD信号通过LTC1546的驱动器1发送到引脚2和14。在DCE模式中,驱动器则将RxD信号发送到引脚2和14。

图4中,LTC1546采用一个内部容性充电泵来满足VDD和VEE。其中,VDD为符合V.28的正电源电压端,该端应连接一只1F的电容到地;VEE为负电源电压端。一个电压倍增器在VDD上将产生大约8V电压,而电压反相器则将在VEE上产生大约-7.5V的电压。四只1μF电容均为表面贴装的钽或陶瓷电容,VEE端的电容最小应为3.3μF。所有电容耐压均应为16V,同时应尽可能放置在LTC1546的附近以减少EMI干扰。

图4用LTC1546/LTC1544芯片实现多协议串口通信(DTE/DCE可选)

在V.35模式中,LTC1546中的开关S1和S2将导通,同时应连接一个T型网络阻抗,以将接收器的30kΩ输入阻抗与T网络终端并联起来,但不会显著影响总输入阻抗,因此对于用户来说,这种模式下的电路设计与其它模式下完全相同。

由于LTC1546是3驱动器/3接收器的收发器,LTC1546是4驱动器/4接收器的收发器,所以如果同时采用RL、LL和TM信号,则LTC1546/LTC1544就没有足够的驱动器和接收器。因此,可用LTC1545来替换LTC1544。LTC1545为5驱动器/5接收器的收发器,它能够处理多个可选的控制信号,如TM和RL。

所有LTC1546/LTC1544接收器在全部模式下都具有失效保护功能。如果接收器输入浮置或通过一个终端电阻短接在一起,那么,接收器的输出将永远被强制为一个逻辑高电平。

驱动器范文篇6

进行LCD设计主要是LCD的控制/驱动和外界的接口设计。控制主要是通过接口与外界通信、管理内/外显示RAM,控制驱动器,分配显示数据;驱动主要是根据控制器要求,驱动LCD进行显示。控制器还常含有内部ASCII字符库,或可外扩的大容量汉字库。小规模LCD设计,常选用一体化控制/驱动器;中大规模的LCD设计,常选用若干个控制器、驱动器,并外扩适当的显示RAM、自制字符RAM或ROM字库。控制与驱动器大多采用低压微功耗器件。与外界的接口主要用于LCD控制,通常是可连接单片机MCU的8/16位PPI并口或若干控制线的SPI串口。显示RAM除部分Samsung器件需用自刷新动态SDRAM外,大多公司器件都用静态SRAM。嵌入式人机界面中常用的LCD类型及其典型控制/驱动器件与接口如下:

段式LCD,如HT1621(控/驱)、128点显示、4线SPI接口;字符型LCD,如HD44780U(控/驱)、2行×8字符显示、4/8位PPI接口;单色点阵LCD,如SED1520(控/驱)、61段×16行点阵显示、8位PPI接口,又如T6863(控)+T6A39(列驱+T6A40(行驱)、640×64点双屏显示、8位PPI接口;

灰度点阵LCD,如HD66421(控/驱)、160×100点单色4级灰度显示、8位PPI接口;伪彩点阵LCD,如SSD1780(控/驱)、104RGB×80点显示、8位PPI或3/4线SPI接口;真彩色点阵LCD,如HD66772(控/源驱)+HD66774(栅驱)、176RGB×240点显示、8/9/16/18位PPI接口、6/16/18动画接口、同步串行接口;视频变换LCD,如HD66840(CRT-RGB→CD-RGB)、720×512点显示、单色/8级灰度/8级颜色/4位PPI接口。控制驱动器件的供电电路、驱动的偏压电路、背光电路、振荡电路等构成LCD控制驱动的基本电路。它是LCD显示的基础。

LCD与其控制驱动、接口、基本电路一起构成LCM(LiquidCrystalModule,LCD模块)。常规嵌入式系统设计,多使用现成的LCM做人机界面;现代嵌入式系统设计,常把LCD及其控制驱动器件、基本电路直接做入系统。本体考虑、既结构紧凑,又降低成本,并且有昨于减少功耗、实现产品小型化。控制LCD显示,常采用单片机MCU,通过LCD部分的PPI或SPI接口,按照LCD控制器的若干条的协议指令执行。MCU的LCD程序一般包括初始化程序、管理程序和数据传输程序。大多数LCD控制驱动器厂商都随器件提供有汇编或C语言的例程资料,十分方便程序编制。

2常见LCD的控制驱动与接口设计2.1段式LCD的控制驱动与接口设计段式LCD用于显示段形数字或固定形状的符号,广泛用作计数、计时、状态指示等。普遍使用的控制驱动器件是Holtek的HT1621,它内含与LCD显示点一一对应的显存、振荡电路,低压低功耗,4线串行MCU连接,8条控制/传输指令,可进行32段×4行=128点控制显示,显示对比度可外部调整,可编程选择偏压、占空比等驱动性能。HT1621控制驱动LCD及其MCU接口如图1所示。2.2字符型LCD的控制驱动与接口设计字符型LCD用于显示5×8等点阵字符,广泛用作工业测量仪表仪器。常用的控制驱动器件有:Hitachi的HD44780U、Novatek的NT3881D、Samsung的KS0066、Sunplus的SPLC78A01等。HD44780U使用最普遍。它内嵌与LCD显示点一一对应的显存SRAM、ASCII码等的字符库CGROM和自制字符存储器CGRAM,可显示1~行每行8个5~8点阵字符或相应规模的5×10点阵字符,其内振荡电路附加外部阻容RC可直接构成振荡器。HD44780U具有可直接连接68XXMCU的4/8位PPI接口,9条控制/传输指令,显示对比度可外部调整。HD44780U连接80XXMCU时有直接连接和间接连接两种方式:直接连接需外部逻辑变换接口控制信号,而无需特别操作程序;间接连接将控制信号接在MCU的I/O口上,需特别编制访问程序。HD44780U控制驱动LCD及其与80XXMCU的接口如图2所示。

2.3单色点阵型LCD的控制驱动与接口设计单色点阵型LCD用作图形或图形文本混合显示,广泛用于移动通信、工业监视、PDA产品中。小面积LCD常采用单片集成控制驱动器件,如SeikoEpson的SED1520,可实现61列×16行点阵显示;中等面积LCD常采用单片控制/列驱动器件与单片机驱动器件,如Hitachi的HD61202U(控/列驱)、HD61203(行驱),可实现64×64点阵显示;较大面积LCD常采用“控制器+显示+列驱动器+行驱动器”形式,如Toshiba的T6963C(控)、T5565(显存)、T6A39(列驱)、T6A40(行驱),可实现640×128点阵显示。这些驱动器常需12~18V负电源实现偏置与调整对比度。控制器件大多可以外接阻容RC构成振荡器或外接振荡器或外引时钟。显存中的每一位与LCD显示点一一对应。需要文字显示时,简单字符可直接全长集成在控制器内的ASCII字库,汉字或自制字符显示可在控制器外扩展大容量的字库CGROM或自制字库CGRAM。控制接口通常是8位PPI的64XX或80XXMCU接口(与MCU的连接也存在直接连接和间接连接两种形式),7~13条控制/传输指令,可实现点线圆等绘图功能。控制器T6963C、HD61830、SED1335等可以实现单双屏LCD控制。这是适应移动通信显示的结果。实质上是平分显存并分别对应两个LCD屏。编制传输数据程序时,要注意结合显存的特点适当变换数据形式,如SED1520显存中的8位数据是反竖排的,HD61202显存中的数据是竖排的。图3是SeikoEpson的SED1335控制器,外扩显存SRAM、自制字库SGRAM、大容量汉字库CGROM,与列驱动器SED1606、行驱动器SED1635组成的LCD及其80XXMCU接口的构成框图,可以实现640×56单色点阵LCD显示。

驱动器范文篇7

利用WindowsAPI函数WNetGetUser可以确定当前登录的用户。在WIN32系统中(Windows9x和WindowsNT),此函数接受本地驱动器名,返回用户名及其大小(用户名缓冲区的大小)。

按照下列步骤实现一个例子程序。运行此例子程序,从菜单NetWorks中选择菜单项UserNames,将弹出一个对话框,显示此机器上安装的驱动器。当从列表中选择一个驱动器后,文本域将改变为与此驱动器相连接的用户名或字符串“None”。

实现例子程序的具体步骤如下:

1.在VisualC++中,利用AppWizard创建新的项目文件,并命名此项目文件为LD17.MAK.

2.进入AppStudio并创建新的对话框,在对话框中,添加标题分别为DriveLtter:和NetworkName:以及UserName:的三个文本域。添加一个组合框,风格设置为DropDownList。添加两个静态文本域,标识符分别为:ID_NET_NAME和ID_NET_USER。

3.将对话框ID改为ID_NETWORK_USER,并设置标题为ViewNetworkUsers,保存对话框。

4.进入ClassWizard,选择按钮AddClass。在名字域中键入名字CNetworkUserDlg,基类为CDIALOG,对话框ID为ID_NETWORK_USER。

5.在ClassWizard的下拉列表中选择CNetworkUserDlg,从消息列表中选择消息WM_INITDIALOG,点击按钮EditCode。

6.在CNetworkUserDlg的方法OnInitDialog中输入下列代码:

BOOLCNetworkUserDlg::OnInitDialog()

{

CDialog::OnInitDialog();

charbuf[20];

CComboBox*combo=(CComboBox*)GetDlgItem(IDC_COMBO1);

for(inti=0;i<26;i++)

{

sprintf(buf,"%c:\\",注释:A注释:+i);

WORDtype="GetDriveType(buf);"

switch(type)

{caseDRIVE_FIXED:sprintf(buf,"%c:",注释:A注释:+i);combo->AddString(buf);

break;

caseDRIVE_REMOTE:

sprintf(buf,"%c:",注释:A注释:+i);

combo->AddString(buf);

break;

caseDRIVE_CDROM:

sprintf(buf,"%c:",注释:A注释:+i);

combo->AddString(buf);

break;

}

}

combo->SetCurSel(0);

OnDriveChange();

returnTRUE;//returnTRUEunlessyousetthefocustoacontrol

}

7.在ClassWizard中,从对象ID列表中选择对象IDC_COMBO1,选择命令CBN_SELCHANGE。点击按钮AddFunction,命名方法为OnDriveChange。点击按钮EditCode,在CNetworkUserDlg的方法OnDriveChange中输入下列代码:

voidCNetworkUserDlg::OnDriveChange()

{

chardrive_letter[20];

charnetwork_name[256];

charuser_name[256];

unsignedlongsize=256;

UpdateData();

CComboBox*combo=(CComboBox*)GetDlgItem(IDC_COMBO1);

intsel=combo->GetCurSel();

combo->GetLBText(sel,drive_letter);

if(WNetGetConnection(drive_letter,network_name,&size)==0)

GetDlgItem(ID_NET_NAME)->SetWindowText(network_name);

else

GetDlgItem(ID_NET_NAME)->SetWindowText("Notnetworkdrive");

if(WNetGetUser(drive_letter,user_name,&size))

GetDlgItem(ID_NET_USER)->SetWindowText(user_name);

else

GetDlgItem(ID_NET_USER)->SetWindowText("None");

}

8.进入AppStudio,在菜单IDR_MAINFAME中,添加新的菜单Networks。在菜单Networks中,添加菜单项GetUserNames,其ID为ID_NETWORK_USERS。

9.进入ClassWizard,从下拉列表中选择类CMainFrame,从对象ID列表中选择对象ID_NETWORK_USERS,从消息列表中选择消息COMMAND。点击按钮AddFunction,函数命名为OnNetworkUsers,点击按钮EditCode,在CMainFrame的方法OnNetworkUsers中输入下列代码:

voidCMainFrame::OnNetworkUsers()

{

CNetworkUserDlgdlg;

dlg.DoModal();

}

10.在文件MAINFRM.CPP的顶部添加下列行:

#include"NetworkUserDlg.h"

驱动器范文篇8

关键词:通信;RS-232RS-485/RS-422收发器LMS202E/LMS485

1概述

LMS202E和LMS485分别是美国国家半导体公司生产的RS-232通信用双收发器和多点传输线用高速双向数据通信差分总线/线路收发器。这两种器件均使用5V单电源供电,电源电流分别为1mA(LMS202E)和0.32mA(LMS485的典型值)。

LMS202E满足E1A/T1A-232和CCITTV.28规范,数据传输率可达230kbps,而其±15kV的静电放电(ESD)保护指标符合IEC1000-4-2(EN61000-4-2)标准要求。LMS202E主要用于销售点终端POS(条形码阅读机)、手持式设备(或装置)和通用目的RS-232通信等方面。

LMS485满足ANSI标准E1A/T1ARS485/RS-422,数据速率为2.5Mbps。LMS485的应用领域主要是低功率RS-485系统网络中心、桥路和路由器销售点设备(自动柜员机ATM、条形码扫描仪)、局域网(LAN)、综合业务数据网(ISDN)、工业可编程逻辑控制器、高速串/并联应用以及噪声环境下的多点应用系统等。

2RS-232双收发器LMS202E

LMS202E采用16引脚SOIC封装,可与MAXIM公司的MAX202E相互代换。

LMS202E的内部结构及典型应用电路如图1所示。该器件内含DC-DC变换器,利用电路中的C1~C4使内部对偶充电泵为两个发送器提供±10V的双电源。通过C1,电荷泵可将+5V的电源电压转换为+10V,并存储在C3中。而通过C2电荷泵则可将+10V转换为-10V电压,而后再把-10V存储在C4中。

发送器输入信号可从脚11和脚10输入且两个发送器在14脚和7脚上的输出与T1A/E1A-232E电平一致。T1和T2两个发送器的输出摆幅为±8V,开路输出电压摆幅为(V+-0.6V)~V-。接收器的R1IN和R2IN信号从脚13和脚8输入以接收T1A/E1A信号,并从脚12和脚9输出与TTL/CMOS兼容的信号。RS-232接收器的输入电压VRi范围为-30V~+30V,VS为5V时的输入低门限电平是1.4V,高门限电平为2V。接收器输出电压的最大范围为-0.3V~(VS+0.3V),从输入到输出的传输延迟时间为0.08μs(典型值)。

LMS202E的所有引脚都带有ESD保护。除了发送器输出脚(7脚和14脚)和接收器输入脚(8脚和13脚)外,其它引脚带有±2kV的人体模型(HBM)和±200V的机器模型(MM)ESD额定值。RS-232总线引脚(7脚、8脚、13脚和14脚)带有±15kV的HBM和IEC1000-4-2的耐冲击ESD保护。此外,总线引脚还能满足±8kV的IEC1000-4-2接触ESD保护要求。因此,这种ESD结构在加电、断电等场合可以承受较高ESD冲击。

3LMS485低功率差分数据收发器

LMS485采用8引脚DIP或SOIC封装,可与MAX485互相代换。LMS485芯片在内部集成了一个TRI-STATETM差分线路驱动器(D)和一个差分输入接收器,图2所示是LMS485芯片的内部结构及引脚排列图。

LMS485的DI(4)脚是驱动器输入,DE(3)脚为驱动器输出使能输入,A(6)脚和B(7)脚分别是驱动器(同相和反相)输出和接收器输入,RO(1)脚和RE(2)脚分别是接收器输出和接收器输出赋能输入,GND(5)脚为接地脚,VCC(8)脚为5±0.25V电源电压输入端。

LMS485的输入与输出逻辑真值表如表1所列。其中“X”为不相干,“Z”为三态,“OPEN”为非终止(仅开路输入)。

表1真值表

驱动器

REDED1AB

XHHHL

XHLLH

XLXZZ

接收器

REDEA-BRO

LL≥+0.2VH

LL≤-0.2VL

HXXZ

LLOPENH

LMS485的主要特点如下:

●满足ANSI标准RS-485-A和RS-422-B;

●采用5V单电源工作,低功率BiCMOS工艺可保证电源电流典型值不超过320μA,工作温度范围为-40~85℃;

●总线上允许挂接的收发器数目多达32个,数据速率可达2.5Mbps;

●带热关闭保护、短路保护和接收器开路故障安全保护功能;

驱动器范文篇9

关键词:自适应镇流器;控制/半桥驱动器;IR2520

1引言

国际整流器公司IR、飞利浦公司和意法半导体公司ST是生产荧光灯电子镇流器控制芯片和功率器件的三大著名厂商。IR2520是IR公司继IR2156、IR21571、IR21593、IR2166和IR2167之后推出的又一款自适应零电压开关ZVS镇流器控制器。它采用8脚PDIP封装(IR2520D)和8脚SOIC封装(IR2520S),由于IR公司已在该芯片内集成了自适应镇流器控制器和600V半桥驱动器。因而可方便地驱动30W以下紧凑型荧光灯CFL(俗称节能灯)。IR2520的主要特点如下:

●集成有600V的半桥驱动器、高压自举二极管及15.6V的VCC齐纳箝位二极管;

●内置0~5VDC电压控制振荡器;

●由于采用自适应ZVS技术,故器件功耗很小;

●具有波峰因数检测过电流保护功能,可省去外部电流感测电阻;

●最小频率正常燃点时的工作频率可编程;

●启动电流很小(150μA)。

2结构功能及工作参数

IR2520芯片的内部电路组成如图1所示。表1列出了IR2520的引脚功能。IR2520的推荐工作条件如表2所列。在表2中,VCCUV+13.2V是Vcc导通门限电压;VCLAMP(15.6V)为VCC齐纳箝位电压。

表1IR2520的引脚功能

引脚名称功能

1Vcc电源电压

2COMIC信号和电源地

3FMIN最小频率设定

4VCO电压控制振荡器输入

5LO低端栅极驱动器输出

6VS高端浮置电源回复

7HO高端栅极驱动器输出

8VB高端栅极驱动器浮置电源

表2推荐工作条件

符号参数定义最小值最大值单位

Vcc电源电压VCCUV+VCLAMPV

Icc电源电流610mA

RFMIN最低频率设定电阻10100kΩ

VvcoVCO脚电压05V

Tj结温-25125℃

3应用电路

由IR2520组成的紧凑型荧光灯CFL电子镇流器电路如图2所示。该镇流器的AC输入电压可从180V直到270V,输出端可配接7~32W的灯管。

图2中,F1为浪涌电流

限制电阻,BR为桥式整流器,C1和L1组成LC滤波电路,IR2520和外部元件组成半桥变换器,DCP1、DCP2和CCP组成电荷泵电路,LRES和CRES等组成LC串联谐振网络。由于C2=C3CRES,因此,LC谐振电路频率f0主要由LRES和CRES决定f0≈1/2π√LRESCRES。当LRES和CRES发生串联谐振时,CRES上产生的高压脉冲施加到灯管上,即可使灯管击穿而点亮。一旦灯被启动,LRES只起稳流作用。

下面对图2中各部分的主要功能作以说明:

3.1欠压锁定(UVLO)模式

当图2中的启动电路工作时,流过启动电阻RSUPPLY的电流将对启动电容CVCC进行充电,并使CVCC上的电压逐渐升高。在VCC脚电压达到启动门限电平13.2V之前,电源电流IQCC约为150μA,IC脚3和脚4上的电压VFMIN和VVCO均为0V,半桥截止。一旦脚VCC上的电压超过13.2V,IC将导通并开始振荡。

图2

IC内自举二极管和VB脚与VS脚之间的电容CBOOT可用于决定IC内高端驱动器电路的电压,IC外部的二极管DCP1、DCP2和电容CCP组成的电荷泵电路可用于为IC低端驱动电路提供工作电压。IC启动之后,LO脚上的驱动输出首先使功率开关M2导通,然后由VCC通过自举二极管对自举电容充电。当CBOOT上的电压超过9V时,IC高端驱动器被使能。而在高端与低端驱动器之间的1.5μs死区时间内,控制电路可用于保证半桥高端开关M1和低端功率开关M2不会发生直通。

3.2频率扫描模式

一旦VCC脚上电压超过13.2V,IR2520将进入频率扫描模式。此时,IR2520内部的电流源将对VCO脚外部电容CVCO充电,从而使脚VCO上的电压从0V线性增加,同时使VCO振荡从最大值开始线性降低。当频率降至镇流器输出级LC串联谐振频率时,LC电路发生谐振并产生高压将灯点亮。只要灯启动成功,VCO脚上的电压将一直升高到5.2V,频率f则降至最小值fMIN。当VVCO超过2V以后,ZVS和波峰因数峰值电流与平均值电流之比值检测均被使能。当f与fMIN相等时,FMIN脚上的电压VFMIN为5.1V。

3.3正常运行模式

在灯点火之后,镇流器输出级变为低Q值RCL电路,此时VVCO被限制在5.2V,频率降至fMIN,实际上,这时的最低工作频率即是灯正常燃点时的工作频率。该状态下的灯功率由谐振电感(扼流圈LRES)、谐振电容(灯启动电容CRES)、DC总线电压VBUS和fMIN共同确定。如果发生非ZVS,即在死区时间内也就是两个开关M1与M2之间的非交迭时间(电压不能回落到零(在低端开关M2导通之前,会有一个电压横跨低端开关)。IC脚VCO上的电压VVCO将因外部电容CVCO的充电电流减小而降低,从而引起频率升高。通过VS感测和自适应ZVS控制逻辑可使IC自动保持ZVS操作。由图可知,VCO脚外部电容CVCO的充电电流受该脚内部MOS晶体管控制,进而控制VCO脚上的电压和振荡频率。

当IC外部高端开关M1接通时,IC脚VS上的电压即为DC干线电压。IR2520的600V高压工艺允许VS脚进行精密测量,并能承受DC干线高压。

3.4故障模式

如果灯点火期间出现故障,灯电压和输出级电流都会增加,直到扼流圈饱和或进入电容性开关模式。IR2520无需外部电流传感元件,而是利用低端MOSFET(M2)的导通电阻RDSon并通过VS脚来感测半桥电流。如果在LO的70个开关周期内,也就是在低端开关M2导通期间,电流波峰因数超过3,那么,IC将进入故障模式,并使两个栅极驱动器均输出低电平,从而使M1、M2均截止。

驱动器范文篇10

关键词:MAX3443E故障保护真正的失效保护RS-485

1概述

MAX3443E是将通讯总线上的信号故障提供±60V保护的RS-485收发器。它含有一个带三态输出的差分驱动器和一个带三态输入的差分接收器。其1/4单位负载的接收器输入阻抗可允许多达128个收发器接入总线。在5V电源供电下它的数据传输速率可达10Mbps。当接收器输入为开路、短路、或空闲时,真正的失效保护可使接收器的输出逻辑变高。若在上电过程或接入一个已上电的底板时,其热插拔回路可消除由于其对使能和差分接收器输入端的扰动而导致的错误数据,同时还带有低功耗关断模式和片上±15kV的静电保护功能。MAX3443E采用8脚SO和DIP封装,具有工业级的工作温度范围,其主要特点如下:

*具有±15kV的静电保护功能;

*具有±60V的故障保护功能;

*数据传输速率可达10Mbps;

*热插拔电路可消除热插过程中的数据扰动;

*具有真正的失效保护工作特性;

*允许多达128个收发器总线接入;

*可降低EMI和反射;

*兼容普通的RS-485收发器。

2引脚功能

MAX3443E的内部结构如图1所示。各引脚的功能如下:

RO:接收输出;

RE:接收输出使能,低电平有效;

DI:发送输入;

DE:发送使能,高电平有效;

A:输入/输出同相端;

B:输入/输出反相端;

Vcc:电源,接+5V;

GND:地。

3使用说明

3.1驱动器

MAX3443E中的驱动器可接收单一逻辑电平输入(DI),并把它转换成差分RS-485电平输出(A和B)。当驱动器输入使能无效时,驱动器的输出(A和B)将进入高阻状态。MAX3443E的真值表见表1,表中的“×”表示无关。

表1驱动真值表

输入输出

REDEDIAB

00x高阻高阻

01110

01001

10x关断关断

11110

11001

3.2接收器

MAX3443E中的接收器可接收差分RS-485电平输入(A和B)信号,并把它转换成单一民平输出(RO),当接收器输入使能无效时,接收器的输入(A和B)进入高阻状态。它的真值表见表2,表中的“×”表示无关。

表2接收真值表

输入输出

REDE(A-B)RO

0x≥-0.05V1

0x≤-0.2V0

0x开路/短路1

11x高阻

10x关断

3.3低功耗关断模式

MAX3443E提供有低功耗关断模式。当RE为高且为低时,可关断MAX3443E。关断时,有50ns的延时以防止器件进入由于发送和接收模式转换而导致的意外关断。因此,只有保持RE为高且DE为低的时间至少800ns,才会进入关断模式,在关断模式中,器件的最大消耗电波为20μA。

3.4±60V故障保护

在工业应用中,根据EIA/TIA-485标准,一般要有-7~+12V的电压故障保护。通常的RS-485器件可提供-8~+12.5V的电压故障保护。在重要的应用系统中(如在高电压系统中),一般需要比较昂贵的器件来进行故障保护。而MAX3443E能够受±60V的对地故障而不损坏,而且无论器件在关断、激活、不供电状态,MAX3443E都能提供这种保护。

3.5真正的失效保护

通常当RS-485总线短路、开路或空闲时,总线差分电压为0V。由于该电压处于RS-485接收器±200mV门限的中间。因此,在故障状态和无有效驱动器驱动总线的情况下,接收器的输出会出现不确定状态。在早期,一般采用在接收器输入端加上拉电阻的方法克服,但这仅对开路有效。MAX3443E则可以精确地将接收器的门限规定为-50~-200mV,因此完全符合RS-485标准,同时又能保证0V输入时,接收器的输出为逻辑1。

3.6热插拔

当电路板插入一个正在工作或已上电的底板时,电路使能和差分接收器输入端的扰动可能会导致数据错误。随着电路板的初次插入,处理器要经历一个上电过程。期间,输出驱动器为高阻态且不能驱动DE输入到确定的逻辑电平,由于高阻输出端出现10μA的漏电流就会使DE漂移到不确定的逻辑状态,同时,电路板的寄存电容也会造成由Vcc或GND到DE的耦合。这些因素都会错误地使能驱动器。为了阻止这些情况的出现,MAX3443E内部在DE和RE上都有一个热插拔回路,因而可方便地阻止驱动器在热插拔过程中被使能。

3.7允许多收发器总线接入

MAX3443E有1/4单位负载的接收器输入阻扰(48kΩ),最多可允许128个收发器接入总线,而一般的RS-485器件最多只能有32个收发器接入总线。

4典型接口电路

图2为MAX3443E的典型接口电路,图中,RX为异步串行通讯口的数据接收端,TX为异步串行通讯口的数据发送端。IO1、IO2为可控制的I/O输出端。使用时,只需控制IO1、IO2上的逻辑电平,就可控制MAX3443E的状态,IO1为MAX3443E的DE逻辑反。另外,通过简单的连接,还可把MAX3443E的DE与RE短接,并用一个I/O输出端控制,空闲时,RE有效。