APD升压电路培训

合集下载

APD高压电路ppt课件

2. APD内部主要结构
3. APD主要参数
偏置电压— APD的偏置电压（即通常所说的高压）一般约为常温60V；最近市场上也有低偏压APD推出，其高压只需20、30几伏。响应度— 典型的APD响应度为0.8A/W （M=1），其中M为倍增因子， M=倍增后的电流Ig/无倍增的光生电流Ip。饱和光功率— 如图，当输入APD的光功率Pin达到一定值后，光电流将趋于饱和，只有在Pin低于一定值的情况下，其输出光电流与偏压有较大的线性范围，APD的内阻R越小，线性范围越大。
Converter内部参考电压输入
EA 反馈电压输入
PWM控制器振荡器
Gate 驱动器
DC/DC Converter升压原理框图
Boost Converter
高压输出
2. 倍压电路
虽然DC/DC Converter能输出20、30几伏的电压，但APD的工作电压高达50、 60几伏，这就需要将Converter的输出电压进行倍压，以满足APD的工作需要。倍压电路一般由整流二极管和电容构成，对前面介绍的Boost Converter进行倍压，典型的倍压电路如图所示。
生感应电势阻止电流减小，感应电势的极性为右
正左负，VD导通，L中存储的能量经VD、流入C，
并供给负载。 iL2U inL U 0(Tsto)nILmax
(b)工作波形
③
1
UO
1
Uin
其中，δ = ton / Ts 为占空比，当改变δ时，就能获得所需的上升的电压值。
在实际应用中，DC/DC Converter芯片的输出电压经分压得到的反馈电压与芯片内部的参考电压进行比较，产生一个误差信号经由PWM控制器（根据误差信号产生不同的占空比δ来控制信号）来控制功率管的开关。当误差放大器EA的输出增加时，输出的开关电流增加；当EA的输出减小时，输出的开关电流减小，从而实现高压输出的自动调节。

[光模块电路原理]培训教材-黄祥灿

10 LDIP 11 LDIN 12 BENP 13 BENN 14 MD
发射信号正向输入，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BCM68461芯片。发射信号反向输入，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BCM68461芯片。突发信号正向输入端，连接BCM68461芯片。此信号下拉10KΩ电阻到GND。突发信号反向输入端（此信号悬空未用）。发射监测光电输入端，连接BOSA第T3引脚（PD+）。
BOSA关键器件
名词术语 BOSA：Bi-Directional Optical Sub-Assembly 光发射接收组件。 TOSA：Transmitting Optical Sub-Assembly 光发射组件。 ROSA：Receiving Optical Sub-Assembly 光接收组件。 LD：Laser Diode 激光二极管。 PD：Photodiode 光电二极管。 MD：Monitor Diode 监控光电二极管。 PIN：Positive Intrinsic Negative 同质PN结光电二极管。 APD：Avalanche Photo-Diode 雪崩光电二极管。 TIA：Trans-impedance Amplifier 跨阻放大器。 LA：Limiting Amplifier 限幅放大器。 LDD：Laser Driver 突发模式激光驱动器。 WDM：Wavelength Division Multiplexing 波分复用。 OLT：Optical Line Termination 光线路终端。 ONU：Optical Network Unit 光网络单元。
21 TX_SDO 可选的突发发光状态指示输出端/长发光指示端，连接BCM68461芯片。

APD技能提升：实战型培训资料推荐

APD技能提升：实战型培训资料推荐我要向大家推荐的是《深入浅出Java内存管理》。

这本书以通俗易懂的语言，详细介绍了Java内存管理的核心概念和实战技巧。

通过学习本书，你将掌握Java内存模型、垃圾回收机制、内存泄漏预防等关键知识，助力你在项目中高效地优化内存使用。

《分布式系统原理与实践》也是一本非常值得推荐的书籍。

分布式系统的设计、实现和运维是软件工程领域的一大挑战。

本书系统地介绍了分布式系统的原理和实战经验，包括一致性、可用性、分区容错性等核心概念。

通过学习本书，你将掌握构建高可用、高性能分布式系统的关键技能。

在编程实践中，算法和数据结构是不可或缺的基础。

因此，我向大家推荐《算法图解》这本书。

它以图解的方式，将复杂的算法变得简单易懂。

你将学习到排序、查找、动态规划等常用算法，以及如何在大数据时代高效地解决实际问题。

为了提升大家的软件工程能力，我推荐学习《软件工程：实践者的研究方法》。

本书从实践者的角度，全面介绍了软件工程的基本原理、方法和技术。

你将了解到软件开发的全过程，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等环节，掌握软件项目管理的实战技巧。

重点和难点解析：在我推荐的这些实战型培训资料中，有几个关键细节是值得我们重点关注的。

它们分别是Java内存管理、Python网络编程、分布式系统设计、算法与数据结构，以及软件工程实践。

下面，我将对这些重点细节进行详细的补充和说明。

Java内存管理是Java程序员必须掌握的核心技能。

在实际开发过程中，内存泄漏和性能优化问题是经常遇到的。

通过学习《深入浅出Java内存管理》，你将深入了解Java内存模型、垃圾回收机制以及如何预防内存泄漏。

这将有助于你在项目中更好地优化内存使用，提高程序的性能和稳定性。

Python网络编程是Python应用的一个重要方向。

在当今互联网时代，网络编程技能已经成为软件工程师的必备能力。

通过学习《实战Python网络编程》，你将掌握Python网络编程的基本原理和方法，学会如何使用Python实现网络协议、创建网络服务器和开发网络客户端。

雪崩光电二极管APD直流偏压源设计

１引言
雪崩光电二极管ＡＤ（ｖｌｃｅＰｏｉｅ是一种能实ＰＡａｎｈｈｔＤｏ）ａｏｄ现光电转换且具有内部增益的高灵敏度器件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的ＰＮ结上加上反向偏压后，射人的光被 —
ＰＮ结吸收后会形成光电流。加大反向偏压会产生“ — 雪崩” 即光（电流成倍地激增）的现象，因此这种二极管被称为“ 崩光电二雪极管” 。目前，雪崩光电二极管（Ｐ作为一种高灵敏、ＡＤ）能精确接
Ｒｅｉｎ，ＨｕｎｉｏｇｎＬｆｇａａｇＳｈｈｎ，ＭｉＱｉ
ＡｂｔａｔｈｓａｔｌｒｓｎｓｖｒａｉｎＣＩｅｇａｈｔｓｏｔｅｅｅｔｏｏｉｍｈｏｄａｔｌｓｏｔｅｐｒｓｔｆｆａｓｒｃ：ＴｉｒｃｅｐｅｅｔｉａａｉｔＨＶｒｐｏｈｗｈｆｃｓｆｓｄｕｃｌｒｅｐｒｉｅｎｈｏｏｉｏｏｍａｕｏｉｃｙｌ－ｍｉｉｍａｏ．ＡｔｄｕｄｄｂｃａｉａｒｎｉｌｓｈｓｂｅｄｂｕｈａｉｔｆａｔｒｆｓｉｍｈｏｄａｔｌｓｉｈｉｎｕｌｙｌｓｕｙｇｉｅｙｍｅｈｎｃｌｐｃｐｅａｅｎｍａｅａｏｔｔｅｆｇｌｙｒｃｕｅｏＭｕｃｌｒｅｐｒｃｅｎｔｅｒｉｒｉｉｉｆｒｎｒｃｓｎａｓｄａｏｔｔｅｆｎａｅｔｌｃｕｅｆｓｄｕｃｌｒｅｐｒｉｌｓａｅｔｇｔｅｐｒｓｆｆａｍｍｉｍｏｍｉｇｐｏｅｓａｄａｌｉｍａｅｂｕｈｕｄｎｙｓｍｎａａｓｓｏｏｉｍｈｏｄａｔｅｆｃｉｏｏｉｏｍＭｕｉｃｎｈｙｔｏｕ

apd 三极管升压电路

apd 三极管升压电路英文回答：APD (Avalanche Photodiode) is a type of photodiode that operates in a high voltage bias mode to achieve high gain. It is commonly used in applications that require high sensitivity and low noise, such as optical communication systems and photon counting. To boost the voltage in an APD circuit, a transistor-based voltage booster circuit can be employed.The APD voltage booster circuit typically consists of a transistor, capacitors, resistors, and an inductor. The transistor used is usually a bipolar junction transistor (BJT) or a field-effect transistor (FET). In this circuit, the transistor acts as a switch, turning on and off rapidly to create a high voltage output.When the transistor is turned on, the current flows through the inductor, storing energy in its magnetic field.When the transistor is turned off, the magnetic field collapses, inducing a high voltage across the inductor.This high voltage is then used to bias the APD, providing the necessary voltage for its operation.One example of an APD voltage booster circuit is the Dickson charge pump circuit. This circuit uses a series of capacitors and diodes to create a high voltage output. When the transistor is turned on, the capacitors are charged in parallel. When the transistor is turned off, the capacitors are connected in series, effectively boosting the voltage. This boosted voltage is then applied to the APD.Another example of an APD voltage booster circuit isthe boost converter circuit. This circuit uses an inductor and a diode to create a high voltage output. When the transistor is turned on, current flows through the inductor, storing energy in its magnetic field. When the transistoris turned off, the magnetic field collapses, inducing ahigh voltage across the inductor. This high voltage is then rectified by the diode and used to bias the APD.中文回答：APD（雪崩光电二极管）是一种在高电压偏置模式下工作的光电二极管，用于实现高增益。

APD-TMC001-V01_SC

Timer C升压电路应用LED背光解决方案.目錄1电路组成 (3)2原理分析 (3)2.1输出电压与负载电流的关系 (3)2.2ENOB的测试 (7)2.3PFD的频率与输出电压的关系 (8)3结论 (8)4附件 (9).1 电路组成该电路主要的是由二极管的整流，电容的充电，HY11P系列系类MCU的TimerC的PFD 频率的输出及三级管开关电路构成的一个简单的升压电路。

图1 升压2 原理分析.该电路可以通过HY11P系列MCU的一个I/O口的电平来控制是否正常工作，当I/O口输出低电平的时候该电路可以正常工作，D1的sheet1脚输出的电压为电源电压VDD，VDD 透过二极管的整流可以对电容C2进行充电达到VDD，而MCU的pt2.2为TimerC的频率输出，该输出的信号变为高电平的时候可以通过电容C1对电容C2进行充电，低电平的时候可以通过VDD对电容C2充电，PT2.2输出高电平的时候使该峰值电压叠加到C2上，从而实现了升压的输出。

而PT2.2变成电平的时候由于二极管的单向导通性会基本上保持C2上的电压不变，通过这样一个不断充电的过程可以使该电路的输出值最大可以到达VDD+峰值电压。

考虑待机模式的功耗时，可由三极管Q1构成的一个电源开关来控制该电路，当单片机进入待机模式时我们可以设定I/O输出一个高电平关闭该电路（R3具限流功能建議短路) 。

当无需考虑功耗时可以直接把R2短路可使这个电路保持在一直工作的状态，而三极管Q1构成的开关电路部分则可以省去。

2.1输出电压与负载电流的关系输出电压与输出电流的关系表格及曲线图，从这样表格及图形中记录的数据表明，我们可以通过改变C1这颗电容值的大小或者改变PFD的输出频率来改变Vout输出信号的大小。

当输出频率在降低时对应的输出信号Vout会变小（当输出频率在阻带内，通带内则输出基本不变），当频率不变时，增加C1的电容值可以提高输出信号的大小（当输出频率在阻带内，通带内则输出基本不变）C1=10uf, C2=1uf, f=250K ,VDD=3.0VVout(V) IL(mA) Vout(V) IL(mA)5.5 1.27 3.7 20.785.4 2.19 3.6 21.85.3 3.22 3.5 22.765.2 4.31 3.4 23.655.1 5.45 3.3 24.5825.345 6.6 3.24.9 7.73 3.1 26.24.8 8.88 3.0 27.024.7 10.05 2.9 27.744.6 11.2 2.8 28.484.5 12.34 2.7 29.25.4.4 13.48 2.6 29.894.3 14.51 2.5 30.924.2 15.63 2.4 31.264.1 16.74 2.3 31.944 17.72 2.2 32.773.9 18.75 2.1 35.353.8 19.81 2.0 43.1图2 f=250K ,Vout与输出负载电流的关系图C1=0.1uf,C2=1uf,f=83.3K,VDD=3.0VV out(V)IL(mA) Vout(V) IL(mA)5.5 1.11 3.7 12.78.5.4 1.68 3.6 13.445.3 2.27 3.5 14.125.2 2.87 3.4 14.85.1 3.51 3.3 15.455 4.15 3.2 16.114.9 4.75 3.1 16.834.85.39 3.0 17.424.7 6.04 2.9 18.114.6 6.76 2.8 18.744.5 7.4 2.7 19.414.4 8.04 2.6 20.094.3 8.72 2.5 20.784.2 9.4 2.4 21.814.1 10.08 2.3 25.144 10.74 2.2 31.413.9 11.44 2.1 39.83.8 12.07 2.0 43.1图2 f=83.3K ,Vout与输出负载电流的关系图.2.2ENOB的测试为了减少该电路对ADC转换的影响进行了一些相关的测试与数据记录，通过表中的数据可以分析出，这个升压电路带负载对ADC的转换的ENOB及noise free的位数会有一定的影响。

APD高压电路

倍压过程：倍压过程：
① VT截止时，L放电，D1导通，D2截止，电流经过D1对C1充电，C1两端电压达到VC1（ L产生的反向感应电势）反向感应电势）。 ② VT导通时， L储能，VC1> Va ， D1截止，D2 导通。此时，C1的电荷经过D2对C2充电，直至C2 两端电压VC2 =VC1 。 ③ VT再次截止时，L放电，L产生的反向感应电势和C2上的电压联合作用VC2 +VC1 ，通过D3对C3 充电，此时C3上的电压就近似为2 VC1 ，实现了二倍压。
升压电路
ห้องสมุดไป่ตู้
倍压电路
热敏电阻
温度补偿 APD
光电流Ig 光电流
1. 升压电路
光模块内部采用的升压电路一般都是非常成熟了的能够实现DC/DC转换功能的专用升压芯片，如Linear的LT1930、Maxim的MAX1771等。通过DC/DC Converter 能将输入的电源电压（3.3V或5V）转换成20、30几伏的高压输出。这里提到的Converter是指Boost Converter（升压变换器）。Boost Converter （升压变换器）主要由开关晶体管VT、二极管VD、储能电感L和输出滤波电容C所组成。其电路拓扑结构及波形如图所示。
3. 温度补偿
APD的温度补偿一般是通过负温度系数的热敏电阻来实现的。热敏电阻（APD内部集成或者外围提供）将环境温度的变化反映到DC/DC Converter的输入反馈电压处，从而控制APD的高压随工作温度的变化而变化。
下面给出一个实际的高压电路，说明高压电路的工作过程。
环境温度升高环境温度降低
WTD自制自制APD 自制
JDSU Mini-DIL APD
1. APD总体介绍总体介绍

APD培训资料解析

P P(N) N
光
－
＋
I0
图 3.25 APD
APD的结构有多种类型，如图3.26示出的N+PΠP+结构被称为拉通型 APD 。在这种类型的结构中，当偏压加大到一定值后，耗尽层拉通到 Π(P) 层，一直抵达 P+ 接触层，是一种全耗尽型结构。拉通型雪崩光电二极管 (RAPD)具有光电转换效率高、响应速度快和附加噪声低等优点。
UB U B 12 g ( ) nRI0 nrIP
g的范围从几十到几百，大小随反向偏压、波长和温度的变化而变化。
雪崩倍增效应不仅对信号电流而且对噪声电流同样起放大作用，所以APD的均方量子噪声电流为
〈i2q〉=2eIPBg2
(3.26a)
这是对噪声电流直接放大产生的，并未引入新的噪声成分。事实上，雪崩效应产生的载流子也是随机的，所以引入新的噪声成分，并表示为附加噪声因子 F。 F(>1) 是雪崩效应的随机性引起噪声增加的倍数，设 F=gx， APD的均方量子噪声电流应为
PIN光电二极管
由于PN结耗尽层只有几微米，大部分入射光被中性区吸收，因而光电转换效率低，响应速度慢。为改善器件的特性，在PN结中间设置一层掺杂浓度很低的本征半导体(称为I)，这种结构便是常用的PIN光电二极管。 PIN光电二极管的工作原理和结构见图3.20和图3.21。中间的I层是N型掺杂浓度很低的本征半导体，用Π(N)表示；两侧是掺杂浓度很高的 P型和 N型半导体，用P+和N+表示。I层很厚，吸收系数很大，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量电子 - 空穴对，因而大幅度提高了光电转换效率。两侧P+层和N+层很薄，吸收入射光的比例很小，I层几乎占据整个耗尽层，因而光生电流中漂移分量占支配地位，从而大大提高了响应速度。另外，可通过控制耗尽层的宽度w，来改变器件的响应速度。

光模块基础知识培训

对于1.5μm DFB激光
器，波长温度系数约
为13GHz/℃
培训ppt
12
光模块基础知识介绍
热敏电阻 TEC
激光器管芯
l0激光输出
TEC 控制电路
由温度实现波长反馈控制示意图
培训ppt
13
光模块基础知识介绍
• 2.2 接收部分
培训ppt
14
光模块基础知识介绍
• 2.2.1 PIN/APD的主要特性
培训ppt
3
光模块基础知识介绍
• 2.1 发射部分
培训ppt
4
光模块基础知识介绍
• 2.1.1 激光二极管的特性
• 激光二极管（LD—Laser diode）是一个电流器件，只在它通过的正向电流超过阈值电流Ith （Threhold current）时它发出激光
• 为了使LD高速开关工作，必须对它加上略大于阈值电流的直流偏置电流IBIAS
• LD的两个主要参数：阈值电流
Ith和斜效率S（Slope efficiency）
是温度的函数，且具有离散性培训ppt
5
光模块基础知识介绍
培训ppt
6
光模块基础知识介绍
培训ppt
7
光模块基础知识介绍
培训ppt
8
光模块基础知识介绍
• 2.1.2 激光二极管驱动电路
• 驱动电路实质上就是一个高速电流开关
• APD的灵敏度随着温度的升高而降低。
• 为保证APD的正常工作，需要引入高压电路及相应的温度补偿措施。 APD高压电路主要包括升压电路、倍压电路和温度补偿三个部分。
升压电路
倍压电路
温度补偿
培训ppt

雪崩光电二极管(APD)PPT课件

PIN二极管特点： • 结构简单
• 可靠性高，电压低，使用方便
• 量子效率高 • 噪声小 • 带宽较高
APD二极管特点： • 灵敏度高 • 高增益 • 高电压，结构复杂 • 噪声大
应用——APD
载流子在耗尽层中获得的雪崩增益越大，雪崩倍增过程所需的时间越长。因而，雪崩倍增过程要受到“增益-带宽积 ”的限制。在高雪崩增益情况下,这种限制可能成为影响雪崩光电二极管响应速度的主要因素之一。但在适中的增益下，与其他影响光电二极管响应速度的因素相比，这种限制往往不起主要作用，因而雪崩光电二极管仍然能获得很高的响应速度。现代雪崩光电二极管增益-带宽积很高。
雪崩光电二极管（APD）
目录
• 名词释义 • 工作原理 • 制造材料的选择 • 结构 • 特性参数 • PIN光电二极管和APD光电二极管的比较 • 应用
名词释义——APD
APD是激光通信中使用的光敏元件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流。加大反向偏压会产生“雪崩”（即光电流成倍地激增）的现象，因此这种二极管被称为“雪崩光电二极管” 。
2、响应度RAPD
q
RAPD hv G RpinG
式中，为量子效率。等式意义为单位入射光功率所产生的短路光电流，表征光电二极管的转换效率。
特性参数——APD
3、过剩噪声因子F 在APD中，每个光生载流子不
会经历相同的倍增过程，具有随机性，这将导致倍增增益的波动，这种波动是额外的倍增噪声的主要根源，通常用过剩噪声因子F来表征这种倍增噪声。
结构——APD
3、SAGM型APD
P-N结加合适的高反向偏压，使耗尽层中光生载流子受到强电场的加速作用获得足够高的动能，它们与晶格碰撞电离产生新的电子一空穴对，这些载流子又不断引起新的碰撞电离，造成载流子的雪崩倍增，得到电流增益。在0.6～0.9μm波段，硅APD具有接近理想的性能。InGaAs（铟镓砷）/InP（铟磷）APD是长波长（1.3μm，1.55μm ）波段光纤通信比较理想的光检测器。其优化结构如图所示，光的吸收层用InGaAs材料，它对 1.3μm和1.55μm的光具有高的吸收系数，为了避免InGaAs同质结隧道击穿先于雪崩击穿，把雪崩区与吸收区分开，即P-N结做在InP窗口层内。鉴于InP材料中空穴离化系数大于电子离化系数，雪崩区选用n型InP，n-InP与n-InGaAs异质界面存在较大价带势垒，易造成光生空穴的陷落，在其间夹入带隙渐变的InGaAsP（铟镓砷磷）过渡区，形成SAGM（分别吸收、分级和倍增）结构。

APD培训资料

光抗反射膜 P＋
电极
(n)
N＋ E 电极
图3. 21 PIN光电二极管结构
APD (Avalanche photo diodes)
雪崩光电二极管(APD)
光电二极管输出电流I和反偏压U的关系示于图3.24。随着反向偏压的增加，开始光电流基本保持不变。当反光电流向偏压增加到一定数值时，光电流急暗电流剧增加，最后器件被击穿，这个电压 UB 0 反向偏压 U 称为击穿电压UB。图 3.24 光电二极管输出电流I和反向偏压U的关系 APD就是根据这种特性设计的器件。
Si-PI N和 APD 用于短波长 (0.85μm) 光纤通信系统。 InGaAsPIN用于长波长(1.31 μm和1.55 μm)系统，性能非常稳定，通常把它和使用场效应管(FET)的前置放大器集成在同一基片上，构成FET-PIN接收组件，以进一步提高灵敏度，改善器件的性能。这种组件已经得到广泛应用。新近研究的InGaAs-APD的特点是响应速度快，传输速率可达几到十几Gb/s，适用于超高
PIN光电二极管
由于PN结耗尽层只有几微米，大部分入射光被中性区吸收，因而光电转换效率低，响应速度慢。为改善器件的特性，在PN结中间设置一层掺杂浓度很低的本征半导体(称为I)，这种结构便是常用的PIN光电二极管。 PIN光电二极管的工作原理和结构见图3.20和图3.21。中间的I层是N型掺杂浓度很低的本征半导体，用Π(N)表示；两侧是掺杂浓度很高的P型和 N型半导体，用P+和N+表示。I层很厚，吸收系数很大，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量电子 - 空穴对，因而大幅度提高了光电转换效率。两侧P+层和N+层很薄，吸收入射光的比例很小，I层几乎占据整个耗尽层，因而光生电流中漂移分量占支配地位，从而大大提高了响应速度。另外，可通过控制耗尽层的宽度w，来改变器件的响应速度。

APD升压电路培训PPT课件

• W1=W2 • E*I*Ton=(E-U0)*I*Toff • 化简上式为U0=(T0ff+Ton)/Toff*E=(T/Toff)*E
2021/2/9

直流斩波电路
2021/2/9
10
倍压后的波形图
2021/2/9
11
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。
感的两端产生高压，来维持电感中的电流。
• 上图中的本质也就是：磁能->电能->磁能->电能………..如此反复的对电感进行充放电，来维持电感两端的高压。
2021/2/9
5
电感原理
2021/2/9
6
直流斩波电路
• 当开关V导通时：
• 电源给电感充电，电感存储磁能，电容给负载 R供电。
• 假设充电时流过电感的电流为I,开关导通的时间为Ton.那么电感所存储的磁能为 W1=P*Ton=E*I*Ton
APD升压电路培训
2013-11-20
APD升压电路原理图
• 如图：升压原理主要分为：斩波短路，倍压电路，APD_SET分压电路组成。
2021/2/9
2
静态工作点电压
2021/2/9
3
APD升压电路稳态仿真
2021/2/9
4
电感原理
• 电感两端产生高压的原因？ • 由于电感为储能原件，当电路突然断开时，电感中的电流不能突变，将在电
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way

输出高压的小型升压转换器

输出高压的小型升压转换器输出高压的小型升压转换器有许多器件需要高压电源，如雪崩二极管(APD)的偏置电源、压电传感器(PZT)、真空荧光屏(VFD)以及微机电系统(MEMS)等。

本应用笔记介绍了三种从低输入电压产生高压输出的结构(图1a、图1b和图1c)。

下面将针对其功率密度和电路尺寸，分别讨论这些结构的优点和缺点。

在应用笔记结尾部分，列举了一些实验数据，以对比基于变压器和基于电感的解决方案。

图1a-1c. 从低输入电压产生高压输出的高压DC-DC转换器的三种结构在许多APD应用(75V)中，高压偏置电源要求从3V电源产生。

这种需求将面临以下难点：高压MOSFET在3V低压栅极驱动下无法工作。

高压MOSFET较大的漏源电容需要消耗电感中的能量，将其漏极电压提升至输出电压。

导致的能损会高达1/2 fswitch×CDSVOUT ²。

高压MOSFET比低电压型号的体积更大、价格更高。

在开关电源IC中，很少具有内置的高压功率MOSFET。

极端情况下的占空比会导致过短的关断时间或很低的开关频率。

较低的开关频率又会造成更高的纹波，并需要较大的磁性元件。

图1c的电路通过采用一个自耦变压器，解决了上述难题。

由于MOSFET上的峰值电压降低了，从而能够采用MAX1605内部的28V MOSFET。

整个电路(比8引脚的DIP封装还小)能够装配在一块6mm x 8.5mm的双面板上(图2)。

图2. 采用MAX1605，该6mm x 8.5mm的DC-DC转换器将2.5V升压至75V。

顶层和底层的电路布局如图所示。

工作原理工作原理将标准的升压和回扫DC-DC转换器结合起来，就构成了图1c所示的混合电路。

这种组合结构将次级绕组的回扫电压叠加到输入电压和初级绕组的回扫电压之上(标准的回扫转换器仅利用了次级端产生的回扫电压)。

与标准的升压转换器相比，这种结构通过限制LX端电压，利用低压MOSFET产生了较高的输出电压。

(升压站定检)培训课件

执行部分：根据逻辑部分的结果，立即或延时发出报警信号和跳闸信号（故障、不正常运行时）。
继电保护的接线简图
继电保护与一次侧电力系统设备之间的联接简图。继电保护就是通过二次侧弱电系统来控制（如跳开、闭合）一次侧强电系统设备。
三、对继电保护的基本要求
1、选择性 2、速动性
3、灵敏性
4、可靠性
2. 电力系统继电保护的作用
能够反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 QF表示断路器，它的作用是接收跳闸命令后，迅速切断短路电流。
当线路L1上发生短路故障时，继电保护迅速反应这个短路故障，发出跳闸命令给断路器QF1，断路器QF1接收了命令后，打开触头，切断短路电流。
断路器的动作时间为：最快： 0.02～0.06秒，即1～3个周期断开电流；
一般：
0.06～0.15秒，即3～7个周期断开电流
3、灵敏性指对于其保护范围内发生故障的反应能力。任何运行方式下，被保护设备范围内发生故障，不论短路点的位置、类型、是否有过渡电阻，都能动作于跳闸或发出信号。保护的灵敏度通常用灵敏系数来衡量。灵敏系数 K lm ：常见不利运行方式和不利故障类型下通入装置的故障量和整定动作值之比。
非电气量：温度升高－瓦斯保护
2. 继电保护装置的原理结构
测量部分：测量有关电气量,与整定值比较,给出 “是”、 “非”、“大于”、“不大于”、“等于”、 “0”、“1” 性质的一组逻辑信号,判断保护是否应该启动。逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的逻辑组合，确定是否应该使断路器跳闸或发出报警信号，并将有关命令传达给执行部分。
1. 继电保护的基本原理

APD培训资料

实现材料表面的微纳加工和形态改变。
APD的材料特性
材料特性概述
APD作为一种微纳加工技术，对于不同的材料具有广泛的应用。了解不同材料的特性和应用范围对于APD加工结果的优化和实现具有重要意义。
玻璃材料特性
玻璃材料具有优异的透光性、化学稳定性和耐高温性能，被广泛应用于光学、电子和建筑等领域。利用APD技术可以实现对玻璃材料的微纳加工和形态改变。
APD性能检测
检测方法
基极电流测试法
通过测量APD的基极电流，反映APD的工作状态和性能。
正向电流测试法
通过测量APD的正向电流，了解APD的正向导通能力和功耗。
反向电压测试法
通过测量APD的反向电压，了解APD的反向耐压能力和击穿电压。
结电容测试法
通过测量APD的结电容，反映APD的芯片面积和制造工艺水平。
将不同型号、不同批次的APD数据进行比较，分析差异和规律。
数据拟合
数据挖掘
利用数学拟合方法，将检测数据与理论模型进行比较，得到性能评估指标。
从大量数据中挖掘出有价值的信息和趋势，为产品改进和优化提供依据。
05
APD应用案例
APD在电子器件中的应用
电子封装
APD技术可用于检测电子封装中的缺陷和薄弱点，提高封装质量和可靠性。
制备设备
分子束外延设备
用于生长apd活性层，具有精度高、稳定性好等特点。
脉冲激光沉积设备
用于制备apd缓冲层和上电极，具有沉积速度快、均匀性好等特点。
热蒸发设备
用于制备金属电极，具有精度高、稳定性好等特点。
封装设备
用于apd的封装和测试，包括管壳、引脚等加工设备的选择和应用。

APD培训资料

apd培训资料
xx年xx月xx日
目录
• APD简介 • APD基本原理 • APD器件及应用 • APD市场及发展 • APD技术前沿及趋势
01
APD简介
APD是什么
原子层沉积（Atomic Layer Deposition，ALD）是一种先进的薄膜制备技术，可以在各种基底上逐层生长薄膜，实现纳米级厚度的精确控制。
、生物医学等领域。 • Fujitsu Optical Components(FOC):日本Fujitsu Optical Components公司是全球领先的APD供应商之一
，其产品主要应用于通信、工业等领域。 • Sumitomo Electric(SE):日本Sumitomo Electric公司是全球知名的光电子器件供应商，其APD产品广泛应
APD技术的未来趋势
云计算和边缘计算融合
未来APD技术将更加注重在云计算和边缘计算之间的平衡，以实现更高效的数据处理和传输。
一体化解决方案
更多的APD厂商将提供一体化解决方案，包括硬件、软件、算法等各个方面，以方便用户快速部署和使用。
智能化和自动化
APD技术将更加注重智能化和自动化，以减少人工干预和错误，提高工作效率。
集成封装
APD器件可与其他电子元件或光学元件集成在一起，形成完整的系统或模块，提高应用效率和可靠性。
04
APD市场及发展
APD市场概述
APD市场发展迅速，已成为光电子行业的重要组成部分。
APD市场规模不断扩大，产品种类日益丰富，应用领域不断拓展。
APD市场主要厂商
• 国外主要厂商 • Photonic Science(PS):英国Photonic Science公司是全球最大的APD供应商之一，其产品广泛应用于通信