Гальваническая развязка для модулей питания от Avago
9 сентября 2005
LTC3215
Драйвер сверхяркого светодиода на ток 700 мА
Микросхема предназначена для обеспечения работы сверхярких светодиодов от нестабилизированных источников питания. Обеспечивается защита светодиода от перегрузки и выбросов напряжения. Изделие находит применение прежде всего в аппаратуре оцифровки изображений.
Выходной ток: 700 мА;
Входное напряжение: 2,9…4,4 В;
КПД: 58…95% (в зависимости от напряжения питания);
Корпус: QFN, 10 контактов;
Диапазон рабочих температур: -40…+85oС.
17 августа 2005Оптроны и оптоэлектронные микросхемы от Agilent
Компания "Аджилент Текнолоджиз" выпускает широкий спектр оптронов, от недорогих простых оптопар с фототранзисторным выходом до высокоскоростных оптронов, обеспечивающих пропускную способность свыше 50 Мбод, а также изоляторов на основе эффекта гигантского магнитосопротивления (GMR), обеспечивающих пропускную способность до 100 Мбод. См. табл. 1. Герметичные оптроны в металло-керамическом корпусе используются в жестких условиях, где требуется повышенная надежность.
Кроме того, Agilent предлагает широкий ассортимент оптоэлектронных интегральных схем специального назначения, в частности, широкополосные аналоговые видеосигнальные оптроны (см. табл. 4), интегрированные драйверы для IGBT и MOSFET (см. табл. 6), а также изолированные АЦП и миниатюрные оптически изолированные усилители для датчиков тока применяются в схемах управления электродвигателями переменного тока и других изделиях. См. табл. 2.
Новым интересным направлением является разработка недорогих, миниатюрных модемов для связи по местным линиям электропередачи (например, счетчики электроэнергии с возможностью удаленного считывания, системы безопасности, а также бытовые и промышленные приборы с возможностью управления и обмена информацией через электрическую сеть). Agilent предлагает уникальную микросхему HCPL-800J, осуществляющую функции аналоговой развязки между модулятором/демодулятором и сетью 220/380 В с гальванической развязкой и безопасной изоляцией. Микросхема HCPL-800J позволяет заменить примерно 30 отдельных компонентов, уменьшая размеры и значительно упрощая схемотехнику модема.
Применение оптронов автоматически решают многие проблемы устойчивости системы, с которыми разработчик сталкивается на этапе комплексных испытаний, а эксплуатационник - повседневно. Их стоит применять, если для этого есть хоть малейшая возможность. Зачастую заказчик не знает, зачем нужна оптронная гальваническая развязка, и что она даст его системе. Для обоснования применения развязок на этапах определения идеологии системы и разработки технического задания мне приходилось использовать для обоснования такие аргументы:
А для их наглядности удобно демонстрировать упрощённую схему, показанную на рисунке:
Использование гальванической развязки на примере узла управления системой электротранспорта. При аварии силовых цепей (перегрузка MOSFET/IGBT, удар молнии в контактную сеть и т.п.) управляющий компьютер защищён оптроном гальванической развязки. Тягловая электросеть развязана с питающей сетью управляющего компьютера, а значит, не возникают сквозные токи нулевой шины, не происходит разбаланс фазных напряжения и т.д.
Как отмечалось выше, продукция Agilent – больше чем просто оптроны. Такие изделия, как опторазвязанные усилители и АЦП, быстродействующие развязки на оптронах и GMR, специализированные развязки открывают новые горизонты для разработчика высоконадёжной современной аппаратуры.
Основные группы продукции:
Повысить экономическую эффективность и надёжность, а так же оптимизировать энергопотребление и массогабаритные характеристики выпускаемой продукции, призваны аналоговые оптоэлектронные изделия Agilent. Среди них: оптически-развязанные усилители и АЦП, аналоговые оптопары с высокой линейностью и широкополосные аналоговые/видео-оптопары. См. табл. 2, 3, 4. Высокая стабильность вольт-амперных характеристик, достигнутая за счёт применения свободных от нежелательных примесей полупроводников обеспечивает качественный скачёк в схемотехнике. Создание чисто аналоговых трактов передачи и обработки сигналов, теперь реальная альтернатива двойному аналого-цифро-аналоговому преобразованию. Распространение таких громоздких решений в предыдущие годы часто оправдывалось несовершенством и дороговизной аналоговой элементной базы.
Работа систем промышленной автоматизации и энергетических установок, а так же тягловое оборудование электротранспорта требует контроля состояния целевых силовых цепей. Для этого применяются системы сбора данных, датчики токов и напряжений, измерительные преобразователи. Для реализации подобных изделий Agilent выпускает конверторы в логические уровни (AC/DC to Logic Interface), позволяющие упростить и унифицировать схемотехнику входных цепей контрольных узлов. См. табл. 5.
Таблица 1. Изоляторы на основе эффекта гигантского магнитосопротивления (GMR)
Таблица 2. Оптически-развязанные усилители и АЦП
Таблица 3. Аналоговые оптопары с высокой линейностью
Таблица 4. Широкополосные аналоговые/видео-оптопары
Таблица 5. Конверторы в логические уровни (AC/DC to Logic Interface)
Таблица 6. Гальваноразвязанные драйверы IGBT/MOSFET
4 июля 2005
Динамическая подсветка панелей LCD-мониторов на светодиодных модулях Luxeon DCC
Повышение надёжности и качества изображения современных LCD-мониторов путём совершенствования LCD-панели, узлов управления и интерфейсной части достигло очень высоких пределов и теперь значительные усилия в этих направлениях дают относительно небольшие прибавки пользовательских параметров. С другой стороны для задней подсветки, качество которой имеет серьёзное влияние на изображение, уже многие годы используются архаичные люминесцентные лампы, вносящие к тому же самую большую долю в статистику отказов. Для их питания приходится применять высокие напряжения, что влияет на надёжность и безопасность изделия.
Американская фирма Lumileds предлагает принципиально-новую технологию подсветки. Вместо ламп применяется специальный модуль сверхярких светодиодов красного, зелёного и синего цветов. В модуле использованы светодиоды семейства Luxeon. Они установлены на теплоотводящую подложку и соединены последовательно, отдельно по трём цветовым группам. См. рис. 1.
Рис. 1. Модуль динамической подсветки Luxeon DCC.
Высокая световая отдача красных светодиодов позволяет устанавливать их вдвое меньше, чем синих или зелёных. Токи через каждую из ветвей регулируются с помощью LfB-контроллера. Он обеспечивает динамическое изменение яркости отдельно по каждому цвету в следующих случаях:
Динамическая подсветка позволяет получить наибольшую контрастность по каждому из цветовых каналов. Особенно актуально это при просмотре фото и видео изображений. В этих режимах часто не удаётся получить приемлемого количества полутонов из-за нехватки разрядов оцифровки изображения. Дальнейшее наращение разрядности на настоящий момент весьма проблематично. Достигнуты физические пределы по многим технологиям, задействованным в этом процессе (фотодатчики, усилители, сохранение видео в реальном времени, каналы передачи данных). Дальнейшее развитие по экстенсивному пути повышения разрядности вызывает несоразмерные затраты на разработку принципиально-новых технологий. С другой стороны внедрение динамической подсветки позволяет без больших затрат на изменение технологий и новые разработки заметно повысить качество отображения полутоновых полноцветных сюжетов фото и видео. В абсолютном выражении приращение качества мониторов с динамической светодиодной подсветкой представлено на рисунке 2. Визуально сравнить качество отображения мониторов с традиционной и динамической подсветками можно, взглянув на рисунок 3.
Рис. 2. Хроматическая диаграмма традиционного LCD-телевизора (маленький треугольник) и телевизора с динамической светодиодной подсветкой (большой треугольник).
Рис. 3. Сравнение качества изображения на традиционном LCD-мониторе и устройстве, оснащённом динамической светодиодной подсветкой.
Основным преимущёством динамической подсветки, позволяющим реализовать приращение качества изображения, является обратная связь от датчика цвета к LfB-контроллеру. Именно она позволяет управлять интенсивностью подсветки так, что бы на "тёмных", "светлых" и "окрашенных" сюжетах LCD-панель работала на всём своём динамическом диапазоне. Система управления динамической подсветкой собирает данные о характере изображения и выдаёт управляющие токи на цветовые каналы осветителя. При этом учитываются настройки, вводимые пользователем и внешние условия. Схема подключения осветителя светодиодной динамической подсветки показана на рисунке 4.
Рис. 4. Схема подключения осветителя светодиодной динамической подсветки.
Для мониторов различного размера выпускаются 5 типономиналов осветителей. См. таблицу 1.
Табл. 1. Типономиналы осветителей
| Осветитель | Монитор, диагональ, отношение размеров сторон | ||||||||
| Типономинал | Размер, мм | 5" 4:3 | 7" 16:10 | 8" 4:3 | 8,4" 4:3 | 10" 4:3 | 12,1" 4:3 | 15" 4:3 | 18,1" 4:3 |
| LXHL-MGAA | 99*32 | 
| 
| ||||||
| LXHL-MGBA | 153*32 |
|
|
|
| ||||
| LXHL-MGCA | 255*32 |
|
|
| |||||
| LXHL-MGDA | 306*32 |
| |||||||
| LXHL-MGDA | 360*32 |
| |||||||
| - в приложениях для искусственного освещения; |
| - в приложениях для естественного освещения. |
В марте 2004 г. NEC-Mitsubishi представила 21-дюймовый монитор с подсветкой на светодиодах Luxeon. В октябре 2004 года аналогичный 23-дюймовый монитор представила Sony. Эти изделия оснащены двумя осветителями динамической подсветки, позволяющими получить достаточную для работы при искусственном освещении яркость.
Рис. 5. Внешний вид сверхяркого светодиода Luxion. Из таких приборов собираются осветители динамической подсветки.
В настоящее время сверхяркие светодиоды находят всё более широкое применение как источники света и в крупноформатных системах отображения информации. Их высокая надёжность, срок службы до 100 тысяч часов (практически без снижения яркости), возможность работы на морозе (от -40 ?C), разнообразие цвета излучения делают эти приборы всё более востребованными на отечественном рынке.
18 января 2005
Интеллектуальные знакосинтезирующие светодиодные индикаторы от Agilent. Обзор продукции
Компания "Аджилент Текнолоджиз" выпускает "интеллектуальные" знакосинтезирующие светодиодные индикаторы со встроенными схемами. Каждое знакоместо представляет собой миниатюрную светодиодную матрицу 5х7 точек. Каждое изделие имеет 1, 4 или 8 знакомест в одну строки или 16 знакомест в две строки. Выпускаются "индикаторы переполнения", способные отображать символы "1", "+", "-". Значения высоты знакомест индикаторов приведены в таблице 1.
| Число знакомест | 1, переполнение | 4 | 8 | 16 |
| Высота знакоместа,мм | 7,4 | 2,9; 3,6; 3,7;4,6; 5,1; 6,9 | 4,6; 3,7; 4,6; 4,8; 7,0 | 3,7 |
Рис. 1. Внешний вид интеллектуальных индикаторов.
Индикаторы выпускаются с красным, оранжевым, жёлтым и зелёным цветами свечения, что позволяет организовывать вывод большого количества информации в удобной для оператора форме.
Интеллектуальные индикаторы особенно удобны для разработчика, так как представляют собой законченные устройства отображения информации. Сопряжение с источниками данных возможно по последовательному или параллельному интерфейсу, порт которого встроен в индикатор. Типичная временная диаграмма интеллектуального индикатора с параллельным интерфейсом приведена на рисунке 2. Она легко реализуется на любой элементной базе.
Рис. 2. Временная диаграмма работы параллельного интерфейса индикатора
Для применений, где критичны такие параметры, как количество подводящих проводников, площадь печатной платы и т.п. Agilent выпускает интеллектуальные индикаторы с последовательным интерфейсом. Он обеспечивает сопряжение с источником информации по небольшому числу линий связи со скоростью, достаточной для комфортного восприятия меняющейся информации глазом человека. Типичная временная диаграмма такого прибора приведена на рисунке 3.
Рис. 3. Временная диаграмма работы параллельного интерфейса индикатора
Интеллектуальные индикаторы Agilent обеспечивают вывод 128 символов, среди которых буквы латинского алфавита, цифры, спецсимволы (7 бит ASCII. См. таблицу 2), а так же позволяют загружать информацию по-писельно и формировать знаки любого алфавита и символы пользователя (в том числе русские буквы).
Табл. 2. Отображаемые по умолчанию символы.
На рисунке 4 показана структурная схема индикатора с последовательным интерейсом. Он состоит из светодиодных матриц, их драйверов, сдвигового регистра данных, регистра управления с защелками, контроллера обновления информации, генератора синхронизации и коммутаторов, позволяющих направлять потоки данных. Поступающая через интерфейс информация "вдвигается" в регистр данных, после окончания приёма слова, она защёлкивается и может быть высвечена на светодиодных матрицах. Выход Data Out позволяет каскадировать приборы и формировать длинную "бегущую строку". Работа индикатор может быть синхронизована от внешнего или внутреннего генератора. Настройки пользователя хранятся в регистре управления. Всеми процессами управляет контроллер обновления информации.
Рис. 4. Структурная схема индикатора с последовательным интерфейсом.
Кроме твердотельных индикаторов общего назначения, Agilent предлагает ассортимент герметичных светодиодных индикаторов в стеклянно-керамических корпусах для применения в условиях, где требуется повышенная надежность. В таких корпусах выпускаются цифровые шестнадцатеричные индикаторы и матричные индикаторы со знакоместами 5х7 точек с расширенным диапазоном температур и со встроенными микросхемами управления. Важной особенностью этих индикаторов является возможность их аппаратной стыковки в строку или в матрицу.
Поставка продукции Agilent на рынке России и ближнего зарубежья осуществляет компания "Золотой Шар".
Литература:
1 ноября 2004
LM3501
Драйвер ярких светодиодов от National Semiconductor
LM3501 предназначен
прежде всего, для сверхярких светодиодов, нуждающихся в питании от стабилизированного постоянного тока. Напряжение питание может быт в пределах 2,7…7 В. Драйвер работает на частоте 1 МГц, что положительно сказывается на его КПД.
Выходной ток регулируется напряжением на входе "voltage control".
Система защиты выключает драйвер при снижении напряжения питания или выходе рабочей температуры за допустимые пределы. Для реализации устройство требуется небольшое количество внешних элементов. Не требуется внешнего диода Шоттки.
Ток в закрытом состоянии 0,1 мкА.
Применение: фото- и видеокамеры. Реклама. Освещение.
27 октября 2004
Обзор оптоволоконных транссиверов от Infineon
Infineon – один из лидеров в производстве транссиверов для оптоволоконных линий. Среди поставляемой продукции оригинальные разработки с рекордными параметрами и решения для стандартизованных систем, совместимые с продукцией других производителей.
BIDI-TRX. Оригинальная разработка Infineon для организации двухточечных и магистральных линий оптической связи. Использование одного волокна позволяет реализовывать недорогие системы с пропускной способностью от 100 Mbps до 1 Gbps. Выпускаются изделия с диапазонами рабочих температур 0…+70оС и –40…+85оС. Рабочие длины волн 1310 и 1550 нм. Длина линии до 20 км.
Gigabit Ethernet. Изделия для организации высокопроизводительных оптических сетей передачи данных. Семейство включает большое количество транссиверов на длину линии до 35 км. Имеются модели с диапазоном рабочих температур –40…+85оС.
ATM SONET OC-3…192 / SHD STM-1…64. Изделия для организации SONET-совместимых сетей различной пропускной способности. Длина линий до 40 км. Имеются модели с диапазоном рабочих температур –40…+85оС.
InfiniBand. Оригинальная разработка для высокоскоростного обмена данными на расстоянии до 500 м. Пропускная способность 2,5 Гбит/с. Длина волны 850 нм. Диапазон рабочих температур –20…+85оС.
10G Transceivers для организации линий с очень высокой пропускной способностью длиной до 300 м по мультимодному кабелю на длине волны 850 нм. Длиной линии до 10 км по одномодному кабелю на длине волны 1310 нм.
PAROLI. Изделия для организации связи по многожильной оптической линии с пропускной способностью до 3,215 Gbps по каждой из 12 жил.
4 октября 2004
TSOP62
Модуль ИК-приёмника для систем дистанционного управления от Vishay
Серия модулей TSOP62 выполнена в миниатюрных SMD-корпусах с инфракрасным светофильтром.
В качестве приёмника излучения использован быстродействующий PIN-диод. Гарантированна поддержка всех систем передачи кодов. Предусилитель снабжён цепью компенсации постоянной составляющей. После усиления сигнал поступает на демодулятор, работающий на одной из несущих частот (в зависимости от типа прибора, см. таблицу).
| Наименование | Несущая частота |
| TSOP6230 | 30 МГц |
| TSOP6233 | 33 МГц |
| TSOP6236 | 36 МГц |
| TSOP6237 | 36,7 МГц |
| TSOP6238 | 38 МГц |
| TSOP6240 | 40 МГц |
| TSOP6256 | 56 МГц |
Совместимый с ТТЛ/CMOS выходной сигнал делает изделие очень удобным для подключения непосредственно к входу микроконтроллера.
