风速计系统可靠性

本文通过对脉冲负载的机理进行理论分析风速计， 对传统的开关电源拓扑结构进行分析、仿真、计算， 找出不同结构之间实现脉冲负载的差异； 得到能够实现中小功率脉冲负载的拓扑结构。通过设计实例，证明了该结构的优点。如VGA系统，设计的目标是列驱动电压脉冲幅度为100 V，电流脉冲幅度最大为6 mA，电子发射时行收集的电流最大为3．84 A，对于更高分辨率的系统来说这个数值还会更高本文介绍-风速计，这对栅极高压功率放大电路提出了大电流和相对较大电压(100～200 V)的要求。这就要求在选择高压驱动晶体管或者MOS管的时候要充分照顾到电压和电流的要求，并且稳定性要相当好。对于集成电路来说要满足这个要求会更加的困难，因为集成电路的制作工艺限制风速计，在市场上现在还找不到为FED驱动电流研制的专用芯片，借鉴PDP电路设计法，设计了一种基于PDP专用芯片 STV7696B的行集成系统。
　　基于脉冲负载的开关电源结构如图1 所示。整个结构由输入电压VIN 、功率变换PWM、输出滤波电感L 和输出滤波电容C 、脉冲开关G、负载RLOAD组成。滤波电容包含等效电阻Cesr 和等效电感Cesl 。

实测FED阴极的逸出功典型值约为2 eV，实验测试的FED阴极的发射电流典型值约为3 mA／像素，最小阴极发射面积为O．4 mm×O．4 mm。表1是印刷型FED显示器的主要性能参数。
分立式矩阵扫描功率放大电路

　　基于分立式的矩阵扫描功率系统是CPLD可编程器件完成对主板提供的行信号进行译码，然后再经过高压MOS管的功率放大风速计，完成整个系统。其系统框图如图2所示。

如图1所示，通常LED显示屏上位机包括计算机硬件及上位机软件，它在LED显示屏系统中既是显示屏系统的媒体编辑平台，为显示屏提供图像视频信号源;又是显示屏系统的控制平台，控制系统软硬件设备。从节能角度出发，上位机适当调控系统各种设备风速计，从而实现LED显示系统节能目的：(1)根据实际反馈的电气负载要求，对配电柜的三相交流供电进行平衡控制(控制如图1的配电柜);(2)根据实际的需要，关闭屏体的部分无用区域;(3)控制新兴的能源供电(如太阳能和风能等)风速计整流的设计，提高电能的变换效率;(4)实现时间程序管理LED显示亮度;(5)实现环境亮度程序控制LED显示等信号前端处理器的节能管理
模块信号控制模块、显示屏端分配器、前端信号处理器和上位机(包括控制界面软件)组成闭环的控制过程;实现环境亮度程控、时间亮度程控，电源模块调整，LED显示屏显示负载实时调节等功能，为显示屏的节能应用提供了信号处理的必要软硬件条件。模组LED点阵模块节能设计

　　LED点阵模块设计节能举措主要围绕着LED灯管选择和恒流驱动芯片驱动设计来进行。

　　(1)LED点阵模块的像素设计和高光效的LED灯管选择：全彩LED点阵模块的像素一般由红绿蓝三个子像素组成，像素点功耗是：(V红×I红)+(V绿×I绿)+(V蓝×I蓝)。LED器件正向电流与发光亮度近似于线性正比例关系。选用高亮度的LED器件组，像素点功耗相对较小风速计，显示屏功耗也相对较小。以P20全彩显示屏为例，红、绿、蓝LED标称亮度各提高20%，在显示屏亮度不变的情况下，显示屏的功耗会降低15%以上。因此，选发光效率高、发光强度值大的LED器件可以有效节能。

本文围着全彩LED显示屏功耗，提出3方面有效低功耗设计举措：(1)根据实际工程应用，优化管理LED显示屏系统的设备，这是LED显示屏节能的重要手段。(2)选择高光效LED器件、设计高效LED器件驱动电路，这是LED显示屏节能的主要途径之一。(3)采用分布式供电、提高开关电源能量转换效率风速计，这也是显示屏节能的主要途径之一。

　　低功耗的全彩LED显示屏具有节能、减排，保护环境;降低电力增容、动力设备及散热设备的投入;节省电费降低运营成本;降低显示屏温升;延缓LED衰减速度;提高系统可靠性;延长显示屏寿命;减小显示屏光电参数的温漂，稳定图像效果。所以，低功耗LED显示屏系统的设计必将推动整个LED显示屏行业产品升级换代和技术革新的继续发展。
另外一个在D类功放中引起明显降额的原因是母线充电，当半桥拓扑在给负载输出低频时可以看到。要时刻记住，D类功放的增益与母线电压直接成比例关系。因此，母线电压波动产生失真，而D类功放中的电流流动是双向的，则就存在了从功放返回到电源时期风速计。大量流回到电源的能量来自于输出LPF的电感存储的能量。通常，电源没有办法吸收从负载回流过来的能量。因此，母线电压上升，造成电压波动。母线电压上升并不是发生在全桥拓扑上，因为从开关桥臂同储到由源的能源熔会在另一个桥臂消耗掉。

　　在D功放设计中的EMI(电磁辐射)是很麻烦的风速计-技术原理，像在其他开关应用中一样。EMI的主要来源之一是来自从高到低流动的MOSFET二极管的反向恢复电荷，和电流直通很相象。在嵌入到阻止直通电流的死区过程中，在输出LPF中的电感电流打开体二极管。在下一个阶段中风速计，当另外一端的MOSFET在死区未打开时，体晶体管保持导通状态，除非储存的大量少数载波被完全复合。这个反向的恢复电流趋向于形成一个很尖的形状，和由于PCB板和封装杂散电感因起步希望的震荡。因此，PCB布线设计对减小EMI和系统可靠性至关重要的。

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