電路驅動設計
關注創建者：匿名 創建時間：2026-03-23
電路驅動設計的視頻教程
Ansys Lumerical光子集成電路PIC 有源器件的設計與仿真
光子集成電路(Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實現高速光電轉換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來發展的關鍵技術。 Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子模擬軟體，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。
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驅動設計決策——解鎖多屬性仿真
驅動設計決策——解鎖多屬性仿真 適用人群：從事車輛底盤舒適性開發及評價、NVH開發及評價、座椅舒適性評價、輪胎選型及評價等工程師；以及對應工作內容的供應商。 驅動設計決策——解鎖多屬性仿真（免費）【已結束】 直播時間：2023-07-18 19:30 當僅僅依靠物理原型時，設計在駕駛、操控、NVH和舒適性方面表現出色的車輛是極具挑戰性的。
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電路驅動設計的實例教程
鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術（nitidrivetech）目前已經在航空航天、醫療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。
本文通過公開分享、科普鈦絲驅動技術的可靠性設計經驗，方便大家在機械電子工業設計等領域快速有效地轉化為科技成果。
九、驅動電路設計（上）
驅動電路的設計方案較多，在結合不同的驅動機構和大家各自的產品現有條件下，選擇合適自己的驅動方案很重要。財哥整理了一下以往用過的一部分案例給大家一一舉例。
1 .【供電系統的配置】
在設計驅動電路之前，我們首先要分析供電系統配置的極限情況下，是否滿足鈦絲的驅動條件。
我們可以參考焦耳定律的基本公式：Q=I2Rt=UIt
分別對應驅動機構的鈦絲長度、驅動響應時間、驅動環境溫度因素。
（1）鈦絲的長度越長，供電系統所需電壓要求越高。
（2）驅動響應時間要求越高，供電系統所需電壓和電流要求越大。
（3）驅動環境溫度越低，供電系統所消耗的功越多。
這三個基礎因素，決定了供電系統的電壓和電流上限的配置。
展開 這意味著，RC電路中的電阻值可以比傳統SAR設計大10倍。
圖9：AD4000高阻抗模式和普通模式對輸入電流的影響（圖片來源：ADI）
在慢速應用中（信號帶寬<10 kHz），高阻抗輸入帶來較低的輸入電流，我們可以用較低截止頻率的RC電路，低功率和帶寬的精密放大器來驅動ADC，消除了使用專用高速ADC驅動器的必要性，從而降低功耗、尺寸和成本。
精密ADC驅動器設計工具
如果你覺得上面SAR ADC驅動設計很麻煩，也可以使用ADI精密ADC驅動器設計工具。你這樣一來，你就可以根據不同的參數來模擬仿真，從而縮短精密ADC驅動器設計的時間。
圖10：ADI 精密ADC驅動器設計工具 (圖片來源：ADI)
本文小結
SAR ADC是一個非常常見的拓撲結構。驅動電路設計往往是SAR ADC設計的一個難點。理解SAR ADC原理。對于SAR ADC，RC電路、驅動電路（放大器），我們往往需要放在一起綜合考慮。了解每部分的設計要點，使用適當的工具，往往能事半功倍。
展開 比較好的方法是使用專用的MOSFET驅動芯片如TC4420來驅動MOS管，這類的芯片一般有很大的瞬間輸出電流，而且還兼容TTL電平輸入，MOSFET驅動芯片的內部結構如下：
MOS驅動電路設計需要注意的地方：
因為驅動線路走線會有寄生電感，而寄生電感和MOS管的結電容會組成一個LC振蕩電路，如果直接把驅動芯片的輸出端接到MOS管柵極的話，在PWM波的上升下降沿會產生很大的震蕩，導致MOS管急劇發熱甚至爆炸，一般的解決方法是在柵極串聯10歐左右的電阻，降低LC振蕩電路的Q值，使震蕩迅速衰減掉。
因為MOS管柵極高輸入阻抗的特性，一點點靜電或者干擾都可能導致MOS管誤導通，所以建議在MOS管G極和S極之間并聯一個10K的電阻以降低輸入阻抗。
如果擔心附近功率線路上的干擾耦合過來產生瞬間高壓擊穿MOS管的話，可以在GS之間再并聯一個18V左右的TVS瞬態抑制二極管。
TVS可以認為是一個反應速度很快的穩壓管，其瞬間可以承受的功率高達幾百至上千瓦，可以用來吸收瞬間的干擾脈沖。
綜上，MOS管驅動電路參考：
MOS管驅動電路的布線設計：
MOS管驅動線路的環路面積要盡可能小，否則可能會引入外來的電磁干擾。
驅動芯片的旁路電容要盡量靠近驅動芯片的VCC和GND引腳，否則走線的電感會很大程度上影響芯片的瞬間輸出電流。
常見的MOS管驅動波形：
如果出現了這樣圓不溜秋的波形就等著核爆吧。
展開 鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術（nitidrivetech）目前已經在航空航天、醫療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。
本文通過公開分享、科普鈦絲驅動技術的可靠性設計經驗，方便大家在機械電子工業設計等領域快速有效地轉化為科技成果。
九、驅動電路設計（下）
續接上篇，驅動電路的設計方案除了上篇說到行程開關驅動控制、恒壓驅動控制、恒流驅動控制、恒功驅動控制外，進一步還有驅動保持控制、環境溫度的補償設計、溫度閉環控制設計、任意定位驅動控制、矩陣式驅動控制等。
在講解前，我們需要引入軟件設計控制中的一個常見的設計應用：PWM驅動，電子工程師和軟件工程師都非常熟悉這個驅動模式。
本文中提及的各種參數均為案例舉例，不是實際參考數據。
另外財哥在前面的計算列表中的Q驅動=Q加熱功+Q散熱，在EXCEL的計算公式中寫成了Q驅動=J加熱+Q散熱，所以導致了前面參數列表部分數據錯誤，可能給大家造成的困擾，請見諒。
6.【驅動保持控制】
有些產品的功能要求我們的驅動機構在驅動后，還要保持驅動后的狀態。此時，需要在我們在恒功驅動電路方案的基礎上，進一步做軟件設計。
工作原理：
驅動保持控制的兩個步驟：
1)恒功驅動，我們通過熱功方程計算結果并對鈦絲通電驅動，讓執行機構完成執行動作。
展開 比較好的方法是使用專用的MOSFET驅動芯片如TC4420來驅動MOS管，這類的芯片一般有很大的瞬間輸出電流，而且還兼容TTL電平輸入，MOSFET驅動芯片的內部結構如下：
MOS驅動電路設計需要注意的地方：
因為驅動線路走線會有寄生電感，而寄生電感和MOS管的結電容會組成一個LC振蕩電路，如果直接把驅動芯片的輸出端接到MOS管柵極的話，在PWM波的上升下降沿會產生很大的震蕩，導致MOS管急劇發熱甚至爆炸，一般的解決方法是在柵極串聯10歐左右的電阻，降低LC振蕩電路的Q值，使震蕩迅速衰減掉。
因為MOS管柵極高輸入阻抗的特性，一點點靜電或者干擾都可能導致MOS管誤導通，所以建議在MOS管G極和S極之間并聯一個10K的電阻以降低輸入阻抗。
如果擔心附近功率線路上的干擾耦合過來產生瞬間高壓擊穿MOS管的話，可以在GS之間再并聯一個18V左右的TVS瞬態抑制二極管。
TVS可以認為是一個反應速度很快的穩壓管，其瞬間可以承受的功率高達幾百至上千瓦，可以用來吸收瞬間的干擾脈沖。
綜上，MOS管驅動電路參考：
MOS管驅動電路的布線設計：
MOS管驅動線路的環路面積要盡可能小，否則可能會引入外來的電磁干擾。
驅動芯片的旁路電容要盡量靠近驅動芯片的VCC和GND引腳，否則走線的電感會很大程度上影響芯片的瞬間輸出電流。
常見的MOS管驅動波形：
如果出現了這樣圓不溜秋的波形就等著核爆吧。有很大一部分時間管子都工作在線性區，損耗極其巨大。
一般這種情況是布線太長電感太大，柵極電阻都救不了你，只能重新畫板子。
高頻振鈴嚴重的毀容方波：
在上升下降沿震蕩嚴重，這種情況管子一般瞬間死掉，跟上一個情況差不多，進線性區。
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產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1638
封裝形式：SOP28
VK1638是一種帶鍵盤掃描接口的數碼管或點陣LED驅動控制 專用芯片，內部集成有3線串行接口、數據鎖存器、LED 驅 動、鍵盤掃描等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰 極，可支持10SEG×8GRID的點陣LED顯示面板，最大支持 8x3按鍵矩陣。適用于家電設備（智能熱水器、微波爐、洗衣 機、
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1056B
封裝形式：SOP24
VK1056B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大 56點（14SEG×4COM）的LCD屏，也支持2COM和3COM的 LCD屏。單片機可通過三條通信線配置顯示參數和發送顯示 數據，也可通過指令進入省電模式。G106+156
? 工作電壓
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6月10
VK2C21AA是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大80點 （20SEGx4COM）或者最大128點（16SEGx8COM）的LCD屏。單片機可通過I2C接口 配置顯示參數和讀寫顯示數據，也可通過指令進入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性 適用于水電氣表以及工控儀表類產品。LJQ8381
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK2C21AA
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1616
封裝形式：SOP16
產品年份：新年份
概述：VK1616是一種數碼管或點陣LED驅動控制專用芯片，內部集成有3線串行接口、數據鎖存器、LED 驅動等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰極，可支持7SEGx4GRID的點陣LED顯示面板。采用SOP16/DIP16的封裝形式。 Z105+352
LED驅動集成電路（LED Driver IC）是一種專為發光二極管（LED）提供?穩定電流?并實現高效、安全驅動的專用集成電路。其核心工作原理基于將輸入電源（交流或直流）轉換為適合LED工作的?恒流輸出?，以確保亮度穩定、延長壽命并避免熱失控。
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電機雙通道驅動芯片，通常指能夠控制直流電機實現正轉、反轉和制動等雙向運動功能的集成電路（IC）。這類芯片內部多采用H橋電路結構，通過控制功率MOSFET或晶體管的導通與關斷，改變電機兩端的電壓極性，從而實現電機的雙向驅動。
核心工作原理與技術特性：
H橋拓撲結構?：這是雙向驅動的基礎。芯片內部集成四個功率開關（通常為MOSFET），排列成“H”形。通過邏輯控制電路，精確控制對角線開關的導通
