PWM功率驱动模块

一般开关阀的驱动电路必须使开、关动作迅速，即驱动电流的增长与消退都非常迅速。常用的功率驱动模块有三种:调压式、增压式和电容式[94]。

(1) 调压式功率驱动模块。按工作方式不同，调压式功率驱动又可分为线性调压式驱动和脉宽调制调压式驱动两种。线性调压方式是通过对驱动电压进行线性调节，获得合适的驱动电流;脉宽调制方式是通过对驱动电压进行脉宽调制，获得合适的驱动电流，该方式与线性调压式驱动模块相比，具有节约能源，电路结构简单的特点。

(2) 增压式功率驱动模块。增压式功率驱动模块是利用增压电路提供远大于额定电压的驱动电压，使线圈中的电流以极高的速度上升。阀开启后，模块提供低电压维持阀门的开启。增压模块可以提供快速、可预知和不受电压变化影响的线圈电流上升波形，从而保证开关阀开启和关闭的一致性，但其电路设计比调压式驱动模块复杂，且能耗较高。

(3) 电容式功率驱动模块。电容式功率驱动模块通过高压电容放电驱动开关阀，高电容电压提供给电磁线圈瞬态高变化速率的电流，使控制阀迅速到达指定位置;阀门开启后，提供低电压维持开启状态。但随着电容电压和电量的提高，电容的体积会显著增大，故其体积庞大，电容的寿命同时也影响驱动器的寿命。

以上三种驱动方式各有特色，必须进行合理设计和应用，提供高的电流变化和电流峰值，降低对电压的敏感程度。

下面介绍3种用于市电的小功率LED灯驱动模块.

该模块是专门为了解决LED灯的市电驱动问题设计的产品,模块使用单端反激式变换电路,宽程输入,可以在世界各地的交流市电电网上使用.输入电压220伏时最大输出功率2瓦,输入电压降低,最大输出功率也按比例降低,输入电压为110伏时最大输出功率只有1瓦.输入端和输出端全隔离,触摸输出端不会有触电危险.模块封灌制做,能够在大湿度,高粉尘,强震动等恶劣环境下使用.模块内部有电磁辐射抑制电路,高频干扰小.内部有短路保护功能,输出端短路模块不会损坏.

为了使电路结构简洁,体积小,成本低,模块没有使用精度高的隔离反馈式稳压控制电路,而是使用的间接检测式稳压控制电路,因此,负载加重时输出电压会下降,但输入电压的大幅度变化对输出电压没有影响.

技术指标:

交流输入电压 AC 90-253V

空载输出电压 DC 空载 4.8V;空载 3.3V

输出功率 2W(220V);1W(110V)

短路电流 〈1A

变换效率 70%

功率因子 90%

使用环境温度 –20-50

使用环境湿度 〉95%

外形尺寸 E27灯头封装

使用方法: 模块有2输出引脚接负载.可以驱动一个1瓦的发光管或者驱动18个小功率发光管.

该模块使用单端反激式变换电路,宽程输入,可以在世界各地的交流市电电网上使用.输入电压220伏时最大输出功率4瓦,输入电压降低,最大输出功率也按比例降低,输入电压为110伏时最大输出功率只有2瓦.输入端和输出端全隔离,触摸输出端不会有触电危险.模块封灌制做,能够在大湿度,高粉尘,强震动等恶劣环境下使用.模块内部有电磁辐射抑制电路,高频干扰小.内部有短路保护功能,输出端短路模块不会损坏.

为了使电路结构简洁,体积小,成本低,模块没有使用精度高的隔离反馈式稳压控制电路,而是使用的间接检测式稳压控制电路,因此,负载加重时输出电压会下降,但输入电压的大幅度变化对输出电压没有影响.

技术指标:

交流输入电压 AC 90-253V

空载输出电压 DC 空载 4.8V;空载 3.3V

输出功率 4W(220V);2W(110V)

短路电流 〈1A

变换效率 70%

功率因子 90%

使用环境温度 –20-50

使用环境湿度 〉95%

外形尺寸 19.5×22.5×32mm

使用方法: 模块有4个引脚,两个输入引脚,接交流市电,输出引脚接负载.可以驱动一个3瓦的发光管或者最多并联驱动3个1W的发光管,使用时要根据情况在每个发光管上串联一个0.47-3奥姆的电阻限流,如果用于驱动普通20mA的小功率发光二极管,最多可以并联驱动50个.

本模块还可以应用户要求制作成高电压输出型,以串联驱动多个发光管.

该模块使用单端反激式变换电路,宽程输入,可以在世界各地的交流市电电网上使用.输入电压220伏时最大输出功率12瓦,输入电压降低,最大输出功率也按比例降低,输入电压为110伏时最大输出功率只有6瓦.输入端和输出端全隔离,触摸输出端不会有触电危险.模块封灌制做,能够在大湿度,高粉尘,强震动等恶劣环境下使用.模块内部有电磁辐射抑制电路,高频干扰小.内部有短路保护功能,输出端短路模块不会损坏.

模块式精密稳压器件,输入电压的变化和输出负载的变化都能保持稳定的输出电压.

技术指标:

交流输入电压 AC 90--253V

空载输出电压 DC 12V

输出功率 12W(220V);6W(110V)

短路电流 〈2A

变换效率 75%

功率因子 90%

使用环境温度 –20--50

使用环境湿度 〉95%

外形尺寸 50x38x25mm

使用方法:模块有4个引脚,两个输入引脚,接交流市电,输出引脚接负载.

本模块还可以应用户要求制作成高电压输出型,以串联驱动多个发光管.

PWM控制器的原理简述

PWM 控制基本原理依据: 冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果相同。PWM 控制原理, 将波形分为6 等份, 可由6 个方波等效替代。脉宽调制的分类方法有多种,如单极性和双极性, 同步式和异步式, 矩形波调制和正弦波调制等。单极性PWM 控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换, 所得PWM 波形也只在一个方向变化, 而双极性PWM 控制法在半个周期内载波在两个方向变化, 所得PWM 波形也在两个方向变化。根据载波信号同调制信号是否保持同步, PWM 控制又可分为同步调制和异步调制。矩形波脉宽调制的特点是输出脉宽列是等宽的, 只能控制一定次数的谐波; 正弦波脉宽调制的特点是输出脉宽列是不等宽的, 宽度按正弦规律变化, 输出波形接近正弦波。正弦波脉宽调制也叫SPWM。根据控制信号产生脉宽是该技术的关键。目前常用三角波比较法、滞环比较法和空间电压矢量法。

图示

(1)数据结构的确定

编辑头文件ICDATA.H，确定在驱动模块程序中应用的公用数据结构。驱动模块的最终目的是读取和写入卡数据处理，所以规范整齐的数据结构是必须的。可以定义一个数据结构体来实现卡数据的存储区域、数据地址索引、控制标志位等，如右图图示：

这样在驱动模块中，只需要STruct ICDATA iccdata；一条语句便可定义全部的卡处理数据结构定义；而ic_fops则定义了设备操作映射函数结构。从这个数据结构看，我们实现了IC卡设备的打开、读、写和监控函数。

图示2

(2)硬件接口控制线控制子函数

这些函数用作进行卡复位、时钟等信号的控制。

以上是以开发的硬件系统平台为例的硬件控制接口操作函数之一，用于控制IC卡的复位信号置1。针对不同硬件平台，函数内部操作方法不尽相同。类似的其它操作函数还有：

图示3

模块初始化函数是模块开发过程中必不可少的处理函数，用于实现设备的初始化、中断初始化及处理、设备注册等。在上面函数中，首先应用initicdata(&icdata)实现了卡数据的初始化，然后定义了队列数据。再进行了中断处理函数的绑定、中断申请以及中断初始化。最后实现了IC卡字符设备的申请。设备名为IC。