Интегральная микросхема inf8577cn

Интегральные микросхемы

Интегральные микросхемы часто называют просто интегральными схемами. По определению интегральная схема (ИС) — микроэлектронное изделие (т. е. изделие с высокой степенью миниатюризации), выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.

Элемент интегральной схемы

— часть интегральной схемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента (резистора, диода, транзистора и т. д.), причем эта часть выполнена нераздельно от других частей и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации.

Компонент интегральной схемы в отличие от элемента может быть выделен как самостоятельное изделие с указанной выше точки зрения.

По конструктивно-технологическим признакам интегральные схемы обычно разделяют на:

В полупроводниковой схеме все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме или на поверхности полупроводника. В таких схемах нет компонентов. Это наиболее распространенная разновидность интегральных схем.

Интегральную схему называют гибридной, если она содержит компоненты и (или) отдельные кристаллы полупроводника.

В пленочных интегральных схемах отдельные элементы и межэлементные соединения выполняются на поверхности диэлектрика (обычно используется керамика). При этом применяются различные технологии нанесения пленок из соответствующих материалов.

По функциональным признакам интегральные схемы подразделяют на аналоговые (операционные усилители, источники вторичного электропитания и др.) и цифровые (логические элементы, триггеры и т. п.).

Краткая историческая справка.

Первые опыты по созданию полупроводниковых интегральных схем были осуществлены в 1953 г., а промышленное производство интегральных схем началось в 1959 г. В 1966 г. был начат выпуск интегральных схем средней степени интеграции (число элементов в одном кристалле до 1000). В 1969 г. были созданы интегральные схемы большей степени интеграции (большие интегральные схемы, БИС), содержащие до 10000 элементов в одном кристалле.

В 1971 г. были разработаны микропроцессоры, а в 1975 г. — интегральные схемы сверхбольшой степени интеграции (сверхбольшие интегральные схемы, СБИС), содержащие более 10000 элементов в одном кристалле. Полезно отметить, что предельная частота биполярных транзисторов в полупроводниковых интегральных схемах достигает 15 ГГц и более.

К 2000 г. ожидается появление интегральных схем, содержащих до 100 млн МОП транзисторов в одном кристалле (речь идет о цифровых схемах).

Система обозначений. Условное обозначение интегральных микросхем включает в себя основные классификационные признаки.

● Первый элемент — цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе. Цифрами 1, 5, 6 и 7 в первом элементе обозначаются полупроводниковые интегральные микросхемы. Гибридным микросхемам присвоены цифры 2, 4 и 8. Пленочные, вакуумные и керамические интегральные микросхемы обозначаются цифрой 3.

● Второй элемент, определяющий порядковый номер разработки серии, состоит из двух (от 00 до 99) или трех (от 000 до 999) цифр.

● Третий элемент, обозначающий подгруппу и вид микросхемы, состоит из двух букв.

● Четвертый элемент, обозначающий порядковый номер разработки микросхемы данной серии, состоит из одной или нескольких цифр.

К этим основным элементам обозначений микросхем могут добавляться и другие классификационные признаки.

Дополнительная буква в начале четырехэлементного обозначения указывает на особенность конструктивного исполнения:

● Р — пластмассовый корпус типа ДИП;

● А — пластмассовый планарный корпус;

● Е — металлополимерный корпус типа ДИП;

● С — стеклокерамический корпус типа ДИП;

● И — стеклокерамический планарный корпус;

● Н — керамический «безвыводной» корпус.

В начале обозначения для микросхем, используемых в условиях широкого применения, приводится буква К.

Серии бескорпусных полупроводниковых микросхем начинаются с цифры 7, а бескорпусные аналоги корпусных микросхем обозначаются буквой Б перед указанием серии.

Через дефис после обозначения указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

● 1 — с гибкими выводами;

● 2 — с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиамидном носителе;

● 3 — с жесткими выводами;

● 4 — на общей пластине (неразделенные);

● 5 — разделенные без потери ориентировки (наклеенные на пленку);

● 6 — с контактными площадками без выводов.

Схема включения LM358 (N)

Микросхема LM358 как написано в его DataSheet является универсальным решением, так как схема включения большинства популярных устройств весьма проста, в случаях отсутствия жестких требований к высокому быстродействию, рассеиваемой мощности и нестандартному питающему напряжению. Небольшая стоимость, отсутствие необходимости подключения дополнительных элементов частотной коррекции, возможность использования во всем диапазоне стандартных питающих напряжений (до +32В) и низкий потребляемый ток, делают его кандидатом номер один для электронных проектов с ОУ.

LM358 цоколевка

LM358 состоит из двух ОУ, каждый имеет по 4 вывода, имеющих свое назначение. Всего получается 8 контактов. Производятся в нескольких видах корпусного исполнения, для объемного DIP и поверхностного монтажа на плату SO. Так же могут встречается в усовершенствованных корпусах SOIC, VSSOP, TSSOP.

Назначение контактов для всех видов корпусов совпадает: 2,3, 5,6, — входы, 1,7 – выходы, 4 – минус источника питания, 8 – плюс источника питания.

Технические характеристики

Ниже указаны предельные допустимые значения условий эксплуатации для диапазона рабочих температур окружающей среды TA от 0 до +70 °C, если не указано иное.

Основные электрические характеристики, при температуре окружающей среды TA = 25 °C.

Рекомендуемые условия эксплуатации в диапазоне рабочих температур окружающей среды, если не указано иное:

Подверженность устройства повреждению от электростатического разряда (ESD):

Также у данного устройства есть тепловые характеристики:

Схемы подключения

Ниже приведем несколько простых схем включения lm358 которые могут вам пригодится. Все они являются ознакомительными, так что обязательно проверяйте все перед внедрением в производственной сфере.

Схема в мощном неинвертирующим усилителе.

Преобразователь напряжения — ток.

Схема с дифференциальным усилителем.

Неинвертирующий усилитель средней мощности.

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы в которых указываются идентичные характеристики. К таким относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описываемой своими тепловыми параметрами и подойдут в качестве замены для большинства проектов.

Для ее замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР 1401УД5, КР 1053УД2, КР 1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже c четырьмя ОУ в одной микросхеме — LM324.

Маркировка

Префикс LM сначала использовался при маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры “358” это ее серийный номер. В 2011 году эта компания была приобретена другим производителем электроники Texas Instruments. С этого года префикс “LM” является кодом производителя Texas Instruments, но несмотря на это, этот код используют и другие производители при маркировке своей продукции.
Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. У большинства компаний-производителей символами “-N” , “-P” обозначаются пластиковые корпуса PDIP.

В технических описания встречается такие виды: LM358A, LM358B, LM358BA. Так указывается версии следующего поколения промышленного стандарта LM358. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.

Применение

Lm358 широко используется в:

  • устройствах типа «мигающий маяк»;
  • блоках питания и зарядных устройствах;
  • схемах управления двигателем;
  • материнских платах;
  • сплит системах внутреннего и наружного применения;
  • бытовой технике: посудомоечные, стиральные машины, холодильные установки;
  • различных видах инверторов;
  • источниках бесперебойного питания;
  • контроллерах и др.

Возможности применения микросхемы производители обычно указывают в технических описаниях на свои устройства.

Интегральная микросхема inf8577cn

Дата введения 1990-01-01

Е.Ю.Елпидифорова, В.А.Ушибышев, Л.Р.Хворостьян

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.06.88 N 2190

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1623-79

4. ВЗАМЕН ГОСТ 17021-75

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий интегральных микросхем.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу деятельности по стандартизации или использующих результаты этой деятельности.

1. Стандартизованные термины с определениями приведены в табл.1.

2. Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов – синонимов стандартизованного термина не допускается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в табл.1 в качестве справочных и обозначены пометой “Ндп”.

Читайте также:  Ремонт стиральных машин

2.1. Для отдельных стандартизованных терминов в табл.1 приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.

2.2. Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

2.3. В табл.1 в качестве справочных приведены иноязычные эквиваленты для ряда стандартизованных терминов на немецком (D), английском (Е) и французском (F) языках.

3. Алфавитные указатели содержащихся в стандарте терминов на русском языке и их иноязычных эквивалентов приведены в табл.2-5.

4. Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма – светлым, а недопустимые синонимы – курсивом.

1. Интегральная микросхема

D. Integrierter Schaltkreis

E. Integrated microcircuit

Микросхема, ряд элементов которой нераздельно выполнен и электрически соединен между собой таким образом, что с точки зрения технических требований, испытаний, торговли и эксплуатации устройство рассматривается как целое.

Примечание. Под микросхемой понимают микроэлектронное устройство, рассматриваемое как единое изделие, имеющее высокую плотность расположения элементов и (или) компонентов, эквивалентных элементам обычной схемы

2. Элемент интегральной микросхемы

D. Element des integrierten Schaltkreises

E. Circuit element

Часть интегральной микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая выполнена нераздельно от кристалла или подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации.

Примечание. Под электрорадиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденсатор и др.

3. Компонент интегральной микросхемы

D. Bauelement des integrierten Schaltkreises

E. Circuit component

F. Composant de circuit

Часть интегральной микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации

4. Полупроводниковая интегральная микросхема

Ндп. Твердая схема

D. Integrierter Halbleiterschaltkreis

E. Semiconductor integrated circuit

Интегральная микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме или на поверхности полупроводникового материала

5. Пленочная интегральная микросхема

D. Integrierter Filmschaltkreis

E. Film integrated circuit

Интегральная микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в виде пленок.

Примечание. Пленочные интегральные микросхемы могут быть толстопленочными и тонкопленочными

6. Гибридная интегральная микросхема

D. Integrierter Hybridschaltkreis

E. Hybrid integrated circuit

Интегральная микросхема, содержащая, кроме элементов, компоненты и (или) кристаллы

7. Аналоговая интегральная микросхема

D. Analoger integrierter Schaltkreis

E. Analogue integrated circuit

Интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции

8. Цифровая интегральная микросхема

Ндп. Логическая микросхема

D. Digitaler integrierter Schaltkreis

E. Digital integrated circuit

Интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции

9. Корпус интегральной микросхемы

Часть конструкции интегральной микросхемы, предназначенная для ее защиты от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов

10. Подложка интегральной микросхемы

D. Substrat Hybrid und Filmschaltkreise

Заготовка из диэлектрического материала, предназначенная для нанесения на нее элементов гибридных интегральных микросхем, межэлементных и (или) межкомпонентных соединений, а также контактных площадок

11. Полупроводниковая пластина

Заготовка из полупроводникового материала, предназначенная для изготовления полупроводниковых интегральных микросхем

12. Кристалл интегральной микросхемы

D. Chip des integrierten Schaltkreises

Часть полупроводниковой пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой интегральной микросхемы, межэлементные соединения и контактные площадки

13. Базовый кристалл интегральной микросхемы

Часть полупроводниковой пластины с определенным набором сформированных элементов, в том числе электрически соединенных и (или) не соединенных между собой, используемая для создания интегральных микросхем путем изготовления межэлементных соединений

14. Базовый матричный кристалл интегральной микросхемы

Базовый кристалл интегральной микросхемы с регулярным в виде матрицы расположением базовых ячеек

15. Базовая ячейка кристалла интегральной микросхемы

Совокупность несоединенных и (или) соединенных между собой элементов, являющаяся основой для построения базового кристалла интегральной микросхемы.

Примечание. Базовую ячейку, выполняющую простейшие логические функции И-НЕ (ИЛИ – НЕ), называют базовым вентилем интегральной микросхемы

16. Функциональная ячейка базового кристалла интегральной микросхемы

Совокупность элементов базового кристалла интегральной микросхемы, электрически соединенных в пределах одной или нескольких базовых ячеек для реализации одной или нескольких самостоятельных функций

17. Библиотека функциональных ячеек базового кристалла интегральной микросхемы

Библиотека функциональных ячеек

Совокупность документов, содержащих перечень функциональных ячеек базового кристалла интегральной микросхемы, их основные электрические параметры, топологическое описание и логические модели.

Примечание. Информация о функциональных ячейках может содержаться на машинных носителях

18. Контактная площадка интегральной микросхемы

Контактная площадка

D. des integrierten Schaltkreises

Металлизированный участок на подложке, кристалле или корпусе интегральной микросхемы, служащий для присоединения выводов компонентов и кристаллов, перемычек, а также для контроля ее электрических параметров и режимов

19. Бескорпусная интегральная микросхема

Кристалл интегральной микросхемы, предназначенный для монтажа в гибридную интегральную микросхему или микросборку

20. Вывод бескорпусной интегральной микросхемы

Провод, соединенный с контактной площадкой бескорпусной интегральной микросхемы и предназначенный для электрического соединения с внешними электрическими цепями

21. Свободный вывод интегральной микросхемы

E. Blank terminal

Вывод интегральной микросхемы, не имеющий внутреннего соединения, который может использоваться в качестве опорного контакта для внешнего монтажа, не влияя на работу интегральной схемы

22. Неиспользуемый вывод интегральной микросхемы

E. Non-usable terminal

Вывод интегральной микросхемы, который не используется при обычной эксплуатации интегральной микросхемы и может иметь или не иметь электрического соединения с контактной площадкой кристалла

23. Плотность упаковки интегральной микросхемы

D. Packungsdichte des integrierten Schaltkreises

Отношение суммы элементов интегральной микросхемы и (или) элементов, содержащихся в составе компонентов, к объему интегральной микросхемы.

Примечание. Объем выводов не учитывают

24. Степень интеграции интегральной микросхемы

D. Integrationsgrad des integrierten Schaltkreises

Показатель степени сложности интегральной микросхемы, характеризуемый числом содержащихся в ней элементов и (или) компонентов.

Примечание. Степень интеграции интегральной микросхемы определяют по формуле

где – коэффициент, определяющий степень интеграции, значение которого округляют до ближайшего большего целого числа;

– число элементов интегральной микросхемы, в том числе содержащихся в составе компонентов, входящих в интегральную микросхему

Интегральная микросхема, содержащая от 10 до 10 элементов и (или) компонентов включительно.

Примечание. В настоящее время существуют интегральные микросхемы 1, 2, 3, 4, 5 и 6 степеней интеграции

26. Малая интегральная микросхема

Интегральная микросхема, содержащая до 100 элементов и (или) компонентов включительно

27. Средняя интегральная микросхема

Интегральная микросхема, содержащая свыше 100 до 1000 элементов и (или) компонентов для цифровых интегральных микросхем и свыше 100 до 500 – для аналоговых интегральных микросхем

28. Большая интегральная микросхема

Интегральная микросхема, содержащая свыше 1000 элементов и (или) компонентов для цифровых интегральных микросхем и свыше 500 для аналоговых интегральных микросхем

29. Сверхбольшая интегральная микросхема

Интегральная микросхема, содержащая свыше 100000 элементов и (или) компонентов для цифровых интегральных микросхем с регулярной структурой построения, свыше 50000 – для цифровых интегральных микросхем с нерегулярной структурой построения и свыше 10000 – для аналоговых интегральных микросхем.

Примечание. К цифровым интегральным микросхемам с регулярной структурой построения относят схемы запоминающих устройств и схемы на основе базовых матричных кристаллов. К цифровым интегральным микросхемам с нерегулярной структурой построения относят схемы вычислительных средств.

30. Сверхскоростная интегральная микросхема

Примечание. Под функциональным быстродействием понимают произведение рабочей частоты логического элемента, равной обратному учетверенному максимальному значению среднего времени задержки распространения сигнала на число логических элементов, приходящихся на один квадратный сантиметр площади кристалла

31. Тип интегральной микросхемы

Интегральная микросхема конкретного функционального назначения и определенного конструктивно-технологического и схемотехнического решения и имеющая свое условное обозначение

32. Типономинал интегральной микросхемы

Интегральная микросхема конкретного типа, отличающаяся от других микросхем того же типа одним или несколькими параметрами и требованиями к внешним воздействующим факторам

33. Серия интегральных микросхем

D. Baureihe der integrierten Schaltkreise

Совокупность типов интегральных микросхем, обладающих конструктивной электрической и, при необходимости, информационной и программной совместимостью и предназначенных для совместного применения.

Примечание. В частном случае серию могут образовывать один или несколько типов микросхем, выполняющих одинаковые функции и отличающихся одним или несколькими электрическими параметрами

34. Группа типов интегральных микросхем

Совокупность типов интегральных микросхем в пределах одной серии, имеющих аналогичное функциональное назначение и принцип действия, свойства которых описываются одинаковыми или близкими по составу электрическими параметрами

35. Микропроцессорная интегральная микросхема

Е. Microprocessor integrated circuit

Интегральная микросхема, выполняющая функцию процессора или его части.

Примечание. Частным случаем является микропроцессорная секция

36. Микропроцессорный комплект интегральных микросхем

Совокупность микропроцессорных и других интегральных микросхем, совместимых по архитектуре, конструктивному исполнению и электрическим параметрам и обеспечивающих возможность совместного применения

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

Читайте также:  Пирамида - регистратор землетрясений

Библиотека функциональных ячеек базового кристалла интегральной микросхемы

Описание и технические параметры интегральной микросхемы LED контроллера BP3319MB компании “Bright Power Semiconductor”.

В данный момент, на рынке представлена широкая номенклатура интегральных микросхем (LED драйверов) различных производителей, но высокая конкуренция по цене и качеству в светотехнической отрасли, ставит перед разработчиком источников питания для светодиодов, сложную задачу в выборе электронных компонентов.

Данный обзор посвящён LED контроллеру BP3319MB компании BPsemi. Взяв в основу схемотехнических решений данную микросхему, Вы сможете конструировать источники питания для светильников практически любых исполнений, внутреннего освещения, уличного, промышленного.

Микросхема BP3319MB (LED драйвер) представляет собой высокоточный изолированный ШИМ (PWM) контроллер, с активным корректором мощности (APFC), специально разработанный для использования в обратноходовом (offline flyback) или повышающе – понижающе (buck-boost) источнике тока для светодиодного освещения. Благодаря встроенному корректору мощности, достигается высокий коэффициент мощности (PF) и низкий уровень нелинейных искажений (THD). Работа в режиме критической проводимости, позволяет снизить потери при переключении силового ключа (MOSFET) и полностью использовать катушку индуктивности.

BP3319MB содержит собственную схему контроля тока по первичной стороне. Это позволяет точно поддерживать ток протекающий через светодиод, без использования датчика тока во вторичной цепи и без схемы обратной связи.

BP3319MB использует запатентованный метод, позволяющий достигнуть высокой точности поддержания выходного тока. Блок коррекции мощности можно настроить внешне для большей гибкости.

BP3319MB содержит широкий спектр защит для повышения надёжности изделия:

— Защита от холостого хода.
— Защита от замыканий на выходе.
— Защита от перенапряжения питания.
— Защита от пониженного напряжения питания
— Защита от обрыва резистора измерения тока и ограничении пикового тока.

Все защиты являются самовосстанавливающимися. Также, надёжность изделия повышается за счёт функции терморегуляции. при повышении температуры, выходной ток снижается.

— Одноступенчатый активный корректор мощности для повышения коэффициента мощности и снижения нелинейных искажений.
— Регулировка тока на первичной стороне не требует применения оптопар.
— Точность стабилизации тока: ±3%.
— Работа в режиме граничной проводимости.
— Ультра низкий пусковой ток: 33 мкА.
— Высокоомный резистор обратной связи для повышении КПД.
— Доступны в корпусе SOP8.

Рис. 1. Схема подключения BP3319MB.

Информация для заказа.

Part NumberКорпусТемпературный диапазонУпаковкаМаркировка
BP3319MBSOP8– 40 C °. 105 C°Лента
4,000 шт. в катушке
BP3319MB
XXXXXY
XXY

XXXXXY: код лота
X: год
YY: неделя

Номер выводаНазваниеОписание
1COMPВывод компенсации, подключается конденсатор между землёй и выводом для компенсации и увеличения точности стабилизации тока, повышения коэффициента мощности и снижения коэффициента нелинейных искажений.
2FBВывод обратной связи. Осуществляет контроль размагничивания трансформатора и выходного напряжения.
3CSВывод контроля тока. Соединяется с землёй через резистор для измерения тока через ключ MOSFET.
4,7NCНе используется.
5GATEВывод управления затвором ключа MOSFET.
6VCCВывод питания микросхемы. Шунтируется конденсатором.
7GNDЗемля.

Максимальные значения параметров.

ОбозначениеПараметрДиапазонЕд. изм.
Vcc

Напряжение на выводе VCC– 0,3. 25В
Icc_maxМаксимальное потребление тока выводом Vcc5мА
COMPНапряжение на выводе компенсации– 0,3. 6В
FBВходное напряжение вывода обратной связи– 0,3. 6В
CSВходное напряжение вывода измерения тока– 0,3. 6В
GATEНапряжение вывода управления затвором ключа– 0,3. 25В

PdmaxРассеиваемая мощность0,45Вт
Тепловое сопротивление (кристалл – атмосфера)145C°/Вт
TjТемпература эксплуатации– 40 C°. 150 C°C
TstgТемпература хранения– 55 C °. 150 C°
Электростатический разряд2кВ

Рекомендуемые условия эксплуатации.

ОбозначениеПараметрДиапазонЕд. изм.
VccНапряжение питания8,5. 18В

(Если не указано иное, Vcc = 15 В, Ta = 25 C?)

Интегральные микросхемы

Интегральная микросхема – это микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее не менее пяти элементов (транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов), которые нераздельно связаны и электрически соединены между собой так, что устройство рассматривается как единое целое.

С точки зрения интеграции, т.е. объединения многих элементов электронной схемы в одном монокристалле полупроводника, основными параметрами являются плотность упаковки и степень интеграции.

Плотность упаковки – это число элементов электронной схемы в одном кубическом сантиметре объема интегральной микросхемы. Степень интеграции определяется количеством элементов, входящих в состав микросхемы: K=lg N , где K – степень интеграции, N – количество элементов в кристалле.

Основная классификация интегральных микросхем производится обычно по конструктивно-технологическому признаку. Различают полупроводниковые и гибридные интегральные микросхемы.

Полупроводниковая интегральная микросхема – это интегральная микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.

Полупроводниковые интегральные микросхемы в настоящее время являются одним из наиболее перспективных направлений микроэлектроники, так как они позволяют создавать надежные и достаточно сложные в функциональном отношении схемы малых размеров при малой их стоимости.

Плотность упаковки полупроводниковых интегральных микросхем от 10 4 эл/см 3 , степень интеграции – 3 и выше. Линейные размеры отдельных элементов полупроводниковых интегральных микросхем могут быть очень малы (около 1 мкм), а расстояние между отдельными элементами около 0.5 мкм.

Гибридная интегральная микросхема – это интегральная микросхема, пассивные элементы которой выполнены посредством нанесения различных пленок на поверхности диэлектрической подложки из стекла, керамики или ситалла, а активные элементы – навесные полупроводниковые приборы без своих корпусов.

Плотность упаковки гибридных интегральных микросхем несколько меньшая – до 150 эл/см 3 , степень интеграции также меньше аналогичного параметра полупроводниковых интегральных микросхем.

Изготовление гибридных интегральных микросхем перспективно для устройств с относительно небольшим числом активных элементов, что характерно для аналоговых схем.

По функциональному назначению интегральные микросхемы делятся на две большие группы: логические (или цифровые) и аналоговые (или линейно-импульсные).

Логические интегральные микросхемы используют в электронных вычислительных машинах, устройствах дискретной обработки информации, системах автоматики.

Аналоговые интегральные микросхемы используют для усиления сигналов низкой и высокой частоты, видеоусилителей, генераторов, смесителей, детекторов и других устройств, где активные элементы работают в линейном режиме или осуществляют нелинейные преобразования входных сигналов.

По принятой в нашей стране системе обозначений маркировка микросхем должна состоять из пяти элементов:

идентификатора типа корпуса (одна буква);

указателя группы элемента (одна цифра);

серии элемента (одна цифра);

указателя функционального назначения микросхемы (две буквы);

номера микросхемы в серии по определенному функциональному признаку (одна-две цифры).

Перед идентификатором типа корпуса может стоять буква К, обозначающая, что микросхема ориентирована на применение в аппаратуре коммерческого назначения, или буква О – признак опытной партии микросхем. Отсутствие букв К или О перед идентификатором – признак наличия приемки заказчика.

Кодировка идентификаторов типа корпуса микросхемы приведена в [6]. Указатель группы элементов классифицирует микросхемы на полупроводниковые (1, 5, 6, 7), гибридные (2, 4, 8) и прочие (3), причем цифрой 7 обозначаются бескорпусные микросхемы. Функциональное назначение определяется типом микросхемы в соответствии с принятыми обозначениями.

Пример маркировки цифровой микросхемы:

К – микросхема коммерческого назначения,

М – тип корпуса (металлокерамический),

1 – полупроводниковая микросхема,

55 – номер серии,

ЛА – вид микросхемы (логический элемент ИЛИ-НЕ),

1 – условный номер разработки микросхемы в серии.

Простая схема драйвера для светодиодной лампы на 220 вольт для сборки своими руками

Неотъемлемой частью любой качественной лампы или светильника на светодиодах является драйвер. Применительно к освещению, под понятием «драйвер» следует понимать электронную схему, которая преобразует входное напряжение в стабилизированный ток заданной величины. Функциональность драйвера определяется шириной диапазона входных напряжений, возможностью регулировки выходных параметров, восприимчивостью к перепадам в питающей сети и эффективностью.

От перечисленных функций зависят качественные показатели светильника или лампы в целом, срок службы и стоимость. Все источники питания (ИП) для светодиодов условно разделяют на преобразователи линейного и импульсного типа. Линейные ИП могут иметь узел стабилизации по току или напряжению. Часто схемы такого типа радиолюбители конструируют своими руками на микросхеме LM317. Такое устройство легко собирается и имеет малую себестоимость. Но, ввиду очень низкого КПД и явного ограничения по мощности подключаемых светодиодов, перспективы развития линейных преобразователей ограничены.

Импульсные драйверы могут иметь КПД более 90% и высокую степень защиты от сетевых помех. Их мощность потребления в десятки раз меньше мощности, отдаваемой в нагрузку. Благодаря этому они могут изготавливаться в герметичном корпусе и не боятся перегрева.

Первые импульсные стабилизаторы имели сложное устройство без защиты от холостого хода. Затем они модернизировались и, в связи с бурным развитием светодиодных технологий, появились специализированные микросхемы с частотной и широтно-импульсной модуляцией.

Схема питания светодиодов на основе конденсаторного делителя

К сожалению, в конструкции дешёвых светодиодных ламп на 220В из Китая не предусмотрен ни линейный, ни импульсный стабилизатор. Мотивируясь исключительно низкой ценой готового изделия, китайская промышленность смогла максимально упростить схему питания. Называть её драйвером не корректно, так как здесь отсутствует какая-либо стабилизация. Из рисунка видно, что электрическая схема лампы рассчитана на работу от сети 220В. Переменное напряжение понижается RC-цепочкой и поступает на диодный мост. Затем выпрямленное напряжение частично сглаживается конденсатором и через токоограничивающий резистор поступает на светодиоды. Данная схема не имеет гальванической развязки, то есть все элементы постоянно находятся под высоким потенциалом.

В результате частые просадки сетевого напряжения приводит к мерцанию светодиодной лампы. И наоборот, завышенное напряжение сети вызывает необратимый процесс старения конденсатора с потерей ёмкости, а, иногда, становится причиной его разрыва. Стоит отметить, что еще одной, серьезной отрицательной стороной данной схемы является ускоренный процесс деградации светодиодов вследствие нестабильного тока питания.

Схема драйвера на CPC9909

Современные импульсные драйверы для светодиодных ламп имеют несложную схему, поэтому ее можно легко смастерить даже своими руками. Сегодня, для построения драйверов, производится ряд интегральных микросхем, специально предназначенных для управления мощными светодиодами. Чтобы упростить задачу любителям электронных схем, разработчики интегральных драйверов для светодиодов в документации приводят типичные схемы включения и расчеты компонентов обвязки.

Общие сведения

Американская компания Ixys наладила выпуск микросхемы CPC9909, предназначенной для управления светодиодными сборками и светодиодами высокой яркости. Драйвер на основе CPC9909 имеет небольшие габариты и не требует больших денежных вложений. ИМС CPC9909 изготавливается в планарном исполнении с 8 выводами (SOIC-8) и имеет встроенный стабилизатор напряжения.

Благодаря наличию стабилизатора рабочий диапазон входного напряжения составляет 12-550В от источника постоянного тока. Минимальное падение напряжения на светодиодах – 10% от напряжения питания. Поэтому CPC9909 идеальна для подключения высоковольтных светодиодов. ИМС прекрасно работает в температурном диапазоне от -55 до +85°C, а значит, пригодна для конструирования светодиодных ламп и светильников для наружного освещения.

Назначение выводов

Стоит отметить, что с помощью CPC9909 можно не только включать и выключать мощный светодиод, но и управлять его свечением. Чтобы узнать обо всех возможностях ИМС, рассмотрим назначение ее выводов.

  1. VIN. Предназначен для подачи напряжения питания.
  2. CS. Предназначен для подключения внешнего датчика тока (резистора), с помощью которого задаётся максимальный ток светодиода.
  3. GND. Общий вывод драйвера.
  4. GATE. Выход микросхемы. Подает на затвор силового транзистора модулированный сигнал.
  5. PWMD. Низкочастотный диммирующий вход.
  6. VDD. Выход для регулирования напряжения питания. В большинстве случаев подключается через конденсатор к общему проводу.
  7. LD. Предназначен для задания аналогового диммирования.
  8. RT. Предназначен для подключения время задающего резистора.

Схема и ее принцип работы

Типичное включение CPC9909 с питанием от сети 220В показано на рисунке. Схема способна управлять одним или несколькими мощными светодиодами или светодиодами типа High Brightness. Схему можно легко собрать своими руками даже в домашних условиях. Готовый драйвер не нуждается в наладке с учетом грамотного выбора внешних элементов и соблюдением правил их монтажа. Драйвер для светодиодной лампы на 220В на базе CPC9909 работает по методу частотно-импульсной модуляции. Это означает, что время паузы является постоянной величиной (time-off=const). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и сглаживается емкостным фильтром C1, C2. Затем оно поступает на вход VIN микросхемы и запускает процесс формирования импульсов тока на выходе GATE. Выходной ток микросхемы управляет силовым транзистором Q1. В момент открытого состояния транзистора (время импульса «time-on») ток нагрузки протекает по цепи: «+диодного моста» – LED – L – Q1 – RS – «-диодного моста». За это время катушка индуктивности накапливает энергию, чтобы отдать её в нагрузку во время паузы. Когда транзистор закрывается, энергия дросселя обеспечивает ток нагрузки в цепи: L – D1 – LED – L. Процесс носит циклический характер, в результате чего ток через светодиод имеет пилообразную форму. Наибольшее и наименьшее значение пилы зависит от индуктивности дросселя и рабочей частоты. Частота импульсов определяется величиной сопротивления RT. Амплитуда импульсов зависит от сопротивления резистора RS. Стабилизация тока светодиода происходит путем сравнения внутреннего опорного напряжения ИМС с падением напряжения на RS. Предохранитель и терморезистор защищают схему от возможных аварийных режимов.

Расчет внешних элементов

Частотозадающий резистор

Длительность паузы выставляют внешним резистором RT и определяют по упрощенной формуле:

В свою очередь время паузы связано с коэффициентом заполнения и частотой:

tпаузы=(1-D)/f (с), где D – коэффициент заполнения, который представляет собой отношение времени импульса к периоду.

Рекомендованный производителем диапазон рабочих частот составляет 30-120 кГц. Таким образом, сопротивление RT можно найти так: RT=(tпаузы-0,8)*66000, где значение tпаузы подставляют в микросекундах.

Датчик тока

Номинал сопротивления RS задает амплитудное значение тока через светодиод и рассчитывается по формуле: RS=UCS/(ILED+0.5*IL пульс), где UCS – калиброванное опорное напряжение, равное 0,25В;

ILED – ток через светодиод;

IL пульс – величина пульсаций тока нагрузки, которая не должна превышать 30%, то есть 0,3*ILED.

После преобразования формула примет вид: RS=0,25/1.15*ILED (Ом).

Мощность, рассеиваемая датчиком тока, определяется формулой: PS=RS*ILED*D (Вт).

К монтажу принимают резистор с запасом по мощности 1,5-2 раза.

Дроссель

Как известно, ток дросселя не может измениться скачком, нарастая за время импульса и убывая во время паузы. Задача радиолюбителя в том, чтобы подобрать катушку с индуктивностью, обеспечивающей компромисс между качеством выходного сигнала и её габаритами. Для этого вспомним об уровне пульсаций, который не должен превышать 30%. Тогда потребуется индуктивность номиналом:

L=(USLED*tпаузы)/ IL пульс, где ULED – падение напряжения на светодиоде (-ах), взятое из графика ВАХ.

Фильтр питания

В цепи питания установлены два конденсатора: С1 – для сглаживания выпрямленного напряжения и С2 – для компенсации частотных помех. Так как CPC9909 работает в широком диапазоне входного напряжения, то в большой ёмкости электролитического С1 нет нужды. Достаточно будет 22 мкФ, но можно и больше. Емкость металлопленочного С2 для схемы такого типа стандартная – 0,1 мкФ. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не менее 400В.

Однако, производитель микросхемы настаивает на монтаже конденсаторов С1 и С2 с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), чтобы избежать негативного влияния высокочастотных помех, возникающих при переключении драйвера.

Выпрямитель

Диодный мост выбирают, исходя из максимального прямого тока и обратного напряжения. Для эксплуатации в сети 220В его обратное напряжение должно быть не менее 600В. Расчетная величина прямого тока напрямую зависит от тока нагрузки и определяется как: IAC=(π*ILED)/2√2, А.

Полученное значение необходимо умножить на два для повышения надежности схемы.

Выбор остальных элементов схемы

Конденсатор C3, установленный в цепи питания микросхемы должен быть ёмкостью 0,1 мкФ с низким значением ESR, аналогично C1 и C2. Незадействованные выводы PWMD и LD также через C3 соединяются с общим проводом.

Транзистор Q1 и диод D1 работают в импульсном режиме. Поэтому выбор следует делать с учетом их частотных свойств. Только элементы с малым временем восстановления смогут сдержать негативное влияние переходных процессов в момент переключения на частоте около 100 кГц. Максимальный ток через Q1 и D1 равен амплитудному значению тока светодиода с учетом выбранного коэффициента заполнения: IQ1=ID1= D*ILED, А.

Напряжение, прикладываемое к Q1 и D1, носит импульсный характер, но не более, чем выпрямленное напряжение с учетом емкостного фильтра, то есть 280В. Выбор силовых элементов Q1 и D1 следует производить с запасом, умножая расчетные данные на два.

Предохранитель (fuse) защищает схему от аварийного короткого замыкания и должен длительно выдерживать максимальный ток нагрузки, в том числе импульсные помехи.

Установка терморезистора RTH нужна для ограничения пускового тока драйвера, когда фильтрующий конденсатор разряжен. Своим сопротивлением RTH должен защитить диоды мостового выпрямителя от пробоя в начальные секунды работы.

Другие варианты включения CPC9909

Плавный пуск и аналоговое диммирование

При желании CPC9909 может обеспечить мягкое включение светодиода, когда его яркость будет постепенно нарастать. Плавный пуск реализуется при помощи двух постоянных резисторов, подключенных к выводу LD, как показано на рисунке. Данное решение позволяет продлить срок службы светодиода.

Также вывод LD позволяет реализовывать функцию аналогового диммирования. Для этого резистор 2,2 кОм заменяют переменным резистором 5,1 кОм, тем самым плавно изменяя потенциал на выводе LD.

Импульсное димирование

Управлять свечением светодиода можно путем подачи импульсов прямоугольной формы на вывод PWMD (pulse width modulation dimming). Для этого задействуют микроконтроллер или генератор импульсов с обязательным разделением через оптопару.

Кроме рассмотренного варианта драйвера для светодиодных ламп, существуют аналогичные схемные решения от других производителей: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 и пр. Каждая из них имеет свои сильные и слабые места, но в целом, они успешно справляются с возложенной нагрузкой при сборке своими руками.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector