基於共模扼流圈的高速CCD驅動電路設計方案(二)

2020-11-25 電子產品世界

2 基於共模扼流圈的驅動電路設計

　　共模扼流圈是一個緊密耦合的1∶1變壓器，其漏電感較小。圖2所示為變壓器的電路符號，其由線圈電感L1 和線圈電感L2 組成，其互感為M 。當L1 = L2 = M時，該變壓器就是共模扼流圈。

　　

　　分析此類含有耦合電感的電路，採用的方法是去耦等效受控源，如圖3 所示。把具有耦合的電路拆分成兩個獨立的支路進行分析。公式（2）和（3）給出具體的計算方法。

　　

　　根據上述公式可知，當差模信號通過共模扼流圈時，由於磁通量相互抵消，所以就像共模扼流圈不存在一樣；當共模信號通過共模扼流圈時，由於磁通量相互疊加，所以共模扼流圈具有很大的阻抗。這裡採用共模扼流圈實現高速CCD驅動的電路拓撲［4］如圖4所示。圖中V1 代表CCD 驅動器，L1 和L2 組成共模扼流圈，其同名端在圖中用小圓圈標出。C1 為交流耦合電容，避免變壓器直流短路。R1 和C2 為端接網絡，用於抵消共模扼流圈的漏電感。R2 代表CCD的等效串聯電阻，C2 代表CCD的等效負載電容。共模扼流圈在該電路中的作用是把輸入信號的電壓幅度放大2倍。其工作原理為輸入信號分別從L1 和L2 的非同名端加入。那麼L2 產生的磁通會在L1 的兩端產生感應電壓，該感應電壓和加在L1 端的電壓疊加從而實現了電壓的2倍放大。R1和C2 的取值需要在實際的電路板調試時進行調整以保證輸出信號達到最佳。

　　採用了上述電路後，把CCD驅動器的電壓幅度降低了1/2，因此CCD 驅動器的功耗也會下降為原來的1/4.

　　然而由於R1 和C2 端接網絡的存在，會使得功耗會有所上升。但是和直接用驅動器進行驅動相比，功耗還是大幅度下降。

3 實驗結果

　　為了實際驗證設計的電路，進行了電路板設計製作和測試。測試板的驅動器和共模扼流圈的電路布局如圖5所示，CCD驅動器為Intersil公司的EL7457，驅動器的供電為5 V.

　　

　　共模扼流圈採用TDK 公司的ACM4520-901-2P，CCD 採用75 pF 的電容模擬其負載情況。端接網絡R1和C2 的取值分別為100 Ω和47 pF.這樣通過共模扼流圈後的驅動信號電壓被放大為10 V.圖6所示為實測的CCD驅動波形，該波形是CCD的復位脈衝，其頻率為12.5 MHz，其佔空比設計為12.5%，實際波形的佔空比和設計值相符。直接採用驅動器10 V供電驅動CCD時的電流為71 mA，功耗為710 mW;而採用該電路後，電流為39 mA，功耗為195 mW，如表1所示。可見採用共模扼流圈後驅動器的功耗大幅度下降。兩種情況下實測功耗都比理論值大，這是因為電路板有較長的走線，走線的寄生電容導致的功耗。

　　

　　

電流傳感器相關文章:電流傳感器原理

相關焦點

  • 對共模扼流圈的高速CCD驅動電路特點深入分析
    其中，CCD驅動電路是成像電路的重要組成部分，驅動電路負責把CCD收集的電荷包通過移位寄存器移動到輸出節點進行信號電壓的輸出。由於是串行移位，因此需要高速的驅動電路，而在高速成像領域，驅動電路的工作速度更高。
  • 詳解大功率藍光LED光源驅動電路設計方案
    本文主要是基於大功率藍光LED水下成像系統的研究。大功率藍光LED（≥50 W）光源驅動電路是基於大功率藍光LED的水下成像系統的研究與分析的重要組成部分。這就決定了LED必須工作在快脈衝驅動方式下，目前市場上的驅動電路一般均丁作在慢脈衝驅動模式（μs量級），遠不能滿足我們的要求。因此，我們必須自己解決快脈衝驅動電路這一難題，尤其是實現以ns量級的大功率快脈衝來驅動大功率的LED。基於這種實驗實際需求，我們研究開發了此種快脈衝驅動電路。
  • 高頻感應加熱電源驅動電路設計方案
    打開APP 高頻感應加熱電源驅動電路設計方案 發表於 2019-05-10 15:03:49 在今天的文章中，我們將會為大家分享一種基於IR2llO晶片的高頻感應加熱電源驅動電路設計方案，希望能夠通過本次的方案分享，幫助大家更好的完成研發設計工作。 在本次所分享的高頻感應加熱電源驅動電路設計方案中，我們使用晶片IR2llO用於該種驅動半橋串聯諧振逆變器的電路設計，如下圖圖1所示。
  • LED及其驅動電路設計基礎
    因此在實際應用中， 恆壓驅動電源一般會在LED負載前接入電阻限流或恆流LED驅動電路。圖17所示為基於TDA4863-2G的恆壓電路+BCR450線性恆流電路的LED驅動解決方案。二，除了對LED驅動電路要求比較高以外，整個系統的光學設計和散熱，防水設計也尤為重要。三，對於比較複雜的系統進行標準化，模塊化設計。四，智能燈光控制系統設計更加廣泛應用。　　特殊照明　　對於特殊照明種產品類繁多，設計需求多樣化，行業標準不完善等特點。隨著特殊照明產品的發展使LED的應用具有無限種可能性。
  • 基於一種驅動多個LED燈串的電路設計
    基於一種驅動多個LED燈串的電路設計 佚名 發表於 2020-04-09 17:24:25 發光二極體（LED）具有省電且毋須頻繁維護的特性，已成為路燈及其他高功率照明應用的發展主流
  • 詳述ARM控制逆變器電源電路設計方案
    本文將介紹一款基於ARM控制的逆變器電源電路設計本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/327644.htm　　系統總體方案　　總體設計框圖　　如圖1 所示， 逆變器系統由升壓電路、逆變電路、控制電路和反饋電路組成。
  • 一種基於HCPL-316J的IGBT驅動電路設計
    針對這種情況，本文採用光耦驅動晶片HCPL-316J和DSP晶片設計了一種IGBT驅動電路，當光耦晶片故障信號發出後立即封鎖IGBT驅動信號，完全消除了主控程序運行時長對故障保護的影響。通過模擬過流實驗和實際應用表明，本設計故障保護響應迅速，運行穩定可靠。
  • OLED驅動電路設計
    今天小編給大家帶來幾個平日裡做有源、無源oled顯示驅動設計的例子，以供大家作為電子設計參考。行驅動電路設計PT6807是點陣OLED圖形顯示系統64路行驅動器，它利用CMOS技術，提供64個移位寄存器和64路輸出驅動，PT6807自己產生時鐘信號用來控制PT6808列驅動器。
  • 基於80C52的光電二極體陣列驅動電路設計
    摘要：介紹了一種基於單片機的光電二極體陣列驅動電路。1 硬體設計1.1 系統總體設計方案以單片機為控制晶片的光電二極體陣列驅動電路設計的總體設計如圖1所示。
  • 基於EXB841的IGBT 驅動電路優化設計
    本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/387822.htm設計高性能的驅動與保護電路是安全使用IGBT的關鍵技術.日本FUJI
  • 基於PT4115的大功率LED恆流驅動的設計方案
    但是，LED 的高效節能的優點要想保證的話，其驅動具有尤為重要的作用。本文對大功率LED 和小功率LED 適合的驅動進行了比較研究。並且提出一種基於PT4115 的高效率的大功率LED 恆流驅動解決方案。該種驅動電路簡單、高效、成本低，適合當今太陽能產品的市場化發展。
  • 基於DSC的直流電機半橋驅動電路的設計
    目前，直流電機驅動電路通常是採用DSP通過一個H橋電路發送PWM控制脈衝，控制直流電機以一定的速度和方向旋轉。而實際的工業應用中，大多只需要直流電機在單一方向上以一定的轉速運行，不需要進行頻繁的正反轉切換。因此針對上述需求，若仍採用H橋電路進行驅動，就會產生電路冗餘，增加了硬體成本，降低了硬體電路的可靠性。因此，本文採用了一種半橋驅動電路模式。
  • IGBT高壓大功率驅動和保護電路的設計方案
    IGBT集雙極型功率電晶體和功率MOSFET的優點於一體，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅動功率小、控制電路簡單、開關損耗小、通斷速度快和工作頻率高等優點。　　但是，IGBT和其它電力電子器件一樣，其應用還依賴於電路條件和開關環境。因此，IGBT的驅動和保護電路是電路設計的難點和重點，是整個裝置運行的關鍵環節。
  • 基於STM32單片機的DMD投影儀的驅動電路的設計
    該設計能使DLP顯示儀硬體電路結構更加精簡，電路控制更易於實現，能夠方便的整合到各種儀器中。1 信號輸入控制傳統的數字微鏡顯示技術的信號輸入端是由DVI接口提供圖像信號和行場同步信號，由MSP430單片機對DLPC100進行基本的控制，且是通過I2C總線進行控制信號的傳輸，整個過程涉及的晶片較多，線路較複雜，本文設計中我們採用基於Cortex_M3內核的
  • 無線滑鼠系統電路設計方案大全(三款電路設計原理詳細)
    打開APP 無線滑鼠系統電路設計方案大全（三款電路設計原理詳細） 發表於 2018-01-25 17:09:56 無線滑鼠系統電路設計方案（一） 設計的無線滑鼠，以CC2430為控制晶片構成發射電路和接收電路。
  • 高頻感應加熱電源的驅動電路設計
    就目前國內的感應加熱電源研發現狀而言，高頻感應加熱電源是主流的研發設計方向，也是很多工程師的工作重點。在今天的文章中，我們將會為大家分享一種基於IR2llO晶片的高頻感應加熱電源驅動電路設計方案，希望能夠通過本次的方案分享，幫助大家更好的完成研發設計工作。
  • 大功率LED恆流驅動方案選擇及設計
    恆流驅動和提高LED的光學效率是LED應用設計的兩個關鍵問題，本文介紹大功率LED的應用及其恆流驅動方案的選擇指南，然後以美國國家半導體 （NS）的產品為例，重點討論如何巧妙應用LED恆流驅動電路的採樣電阻提高大功率LED的效率，並給出大功率LED驅動器設計與散熱設計的注意事項。
  • TFT-LCD驅動電路的設計
    由於CRT顯示器和液晶屏具有不同的顯示特性，兩者的顯示信號參數也不同，因此在計算機（或MCU）和液晶屏之間設計液晶顯示器的驅動電路是必需的，其主要功能是通過調製輸出到LCD電極上的電位信號、峰值、頻率等參數來建立交流驅動電場。
  • FT-LCD驅動電路的設計
    由於CRT顯示器和液晶屏具有不同的顯示特性，兩者的顯示信號參數也不同，因此在計算機（或MCU）和液晶屏之間設計液晶顯示器的驅動電路是必需的，其主要功能是通過調製輸出到LCD電極上的電位信號、峰值、頻率等參數來建立交流驅動電場。
  • 基於直流電機調速與測速系統設計方案
    本文以AT89S51單片機為核心，提出了基於直流電機調速與測速系統的設計方案，然後給出了系統的主電路結構，以及驅動電路設計和系統軟體設計。