高速光电耦合芯片驱动绿色照明系统集成技术

本书首先介绍了绿色照 明的发展概况，在分析了驱 动芯片设计原理与绿色照明 系统架构的基础上，提出了 绿色照明系统中光电耦合器 使用的必要性；基于绿色照 明系统的结构以及光电耦合 芯片的理论基础，设计研发 出具有高速、强驱动能力的 光电耦合器；通过对该器件 内部各模块进行仿真与实测 ，结果表明该器件可以很好 地应用到提升系统稳定性的 研究中。书中最后通过实例 的测试验证了所设计光电耦 合芯片在绿色照明系统中起 到的作用。 本书旨在对光电耦合芯 片在绿色照明系统中的具体 应用提出一套科学有效的方 法，通过实际的测试可以判 断所设计的产品在高速、强 驱动以及降低噪声的各项性 能指标方面均能在照明系统 中起到良好的作用。最后， 为环保的照明体系提供可参 考的理论依据和实际的技术 保证。该项成果对于提升照 明系统的综合效率，降低系 统噪声干扰以及实现未来环 保照明的关键技术都起到重 要的引领作用。同时，本成 果对于光电领域中实际器件 的应用具有重要的学术价值 。 本书可供从事光电器件 、绿色照明相关专业的科研 工程技术人员阅读参考，也 可供光电信息工程以及物理 电子学专业的研究人员参考 。

第一章 概述 1.1 绿色照明基础知识 1.2 光电耦合器的研究现状 1.3 本章小结 第二章 驱动器芯片设计原理与架构分析 2.1 荧光灯驱动器芯片设计原理与架构分析 2.1.1 传统荧光灯系统原理与架构 2.1.2 采用驱动器的荧光灯系统原理与架构 2.1.3 荧光灯驱动器芯片的应用需求 2.1.4 荧光灯驱动器芯片的功能架构与指标 2.2 LED驱动芯片设计原理及架构 2.2.1 LED照明系统原理与架构 2.2.2 LED驱动器芯片的功能需求 2.2.3 LED驱动器芯片的功能架构与指标 2.3 电子驱动器芯片工艺选择 2.3.1 衬底材料的选择 2.3.2 主要晶体管的选择 2.3.3 工艺线的选取 第三章 光电耦合芯片的架构分析与设计原理 3.1 光电耦合器的架构分析 3.1.1 发射端的结构与指标 3.1.2 接收端的原理与改进 3.1.3 光学腔体与封装 3.2 光电耦合器的系统设计 3.2.1 光电耦合器的工作原理 3.2.2 光电耦合器的特性指标 3.2.3 光电耦合器的设计方法与步骤 3.3 本章小结 第四章 高速响应的实现方法研究 4.1 光电检测的基本理论 4.1.1 光电转换原理 4.1.2 光电检测阵列 4.2 响应速度分析 4.2.1 光电检测阵列的响应速度 4.2.2 光电流计算理论分析 4.2.3 输出电流线性度分析 4.2.4 带宽分析 4.2.5 噪声特性分析 4.3 实现高速响应的新架构 4.3.1 新型PD的结构和原理 4.3.2 高性能跨阻放大器的设计 4.4 仿真与实验结果 4.5 本章小结 第五章 驱动能力的片内集成设计 5.1 电源管理模块 5.1.1 基准电路 5.1.2 内部电源Nsupply 5.1.3 内部电源Psupply 5.2 光电信号前端处理模块 5.2.1 光电转换前级工作原理 5.2.2 放大器电路 5.2.3 比较器电路 5.2.4 仿真结果 5.3 光电信号后端驱动模块 5.3.1 脉宽延迟电路 5.3.2 逻辑与死区时间控制电路 5.3.3 驱动电路 5.3.4 实验结果与讨论 5.4 双补偿I-V转换电路 5.4.1 I-V转换的基本原理 5.4.2 电路设计及原理分析 5.4.3 仿真结果 5.4.4 开关电容放大器电路设计 5.5 本章小结 第六章 提高系统稳定性的设计技术研究 6.1 系统初侧稳定性设计 6.1.1 初级侧调制研究的意义和背景 6.1.2 方法描述 6.1.3 PFM CC控制电路的设计 6.1.4 恒流点的设置 6.2 系统设计关键技术 6.2.1 系统预热的意义和研究背景 6.2.2 频率可调振荡器设计 6.2.3 计时电路 6.2.4 死区时间电路 6.3 仿真及测试结果 6.4 本章小结 第七章 噪声抑制与保护功能的优化设计 7.1 光电器件的噪声分析 7.1.1 噪声产生机理与统计分析 7.1.2 光电耦合器中的噪声分类 7.1.3 光电耦合器中低噪声化的基本原则 7.2 优化电路设计减少噪声影响 7.2.1 内部电源中的RC滤波器 7.2.2 施密特触发器的隔离作用 7.2.3 PWD的噪声抑制功能 7.3 保护监控电路提高系统稳定性 7.3.1 前端保护电路 7.3.2 欠压锁存电路 7.4 自降噪光电转换电路设计与版图布局 7.4.1 对称结构降噪模式 7.4.2 版图整体布局 7.4.3 降噪实测结果 7.5 本章小结 参考文献 附录1 量符号及其中文名称对照表 附录2 缩略词及其中英文全称对照表