第一篇:江西省晶和照明有限公司介绍
江西省晶和照明有限公司介绍
8.1 公司简介
江西省晶和照明有限公司是以硅谷、台湾和国内著名科研机构为技术依托,由金沙江创投基金投资的专业生产LED照明应用产品的绿色照明企业。公司投资2300万美元,在南昌高新技术开发区内建设年产20万盏LED路灯及隧道灯等LED灯具生产基地。
公司具有极强的基础技术研发和产品开发能力,为公司服务的国内外博士超过十位。公司自主研发了大功率LED路灯、隧道灯、投射灯等系列户外LED灯具及各类室内灯具,已申请专利十余项。先后荣获江西省自主创新产品、江西省节能技术新产品等荣誉称号。
公司自主研发生产的高效智能化标准模块式非对称蝙蝠翼形配光大功率LED路灯产品,集成了大功率LED芯片封装、热蜂窝气流散热和非对称蝙蝠翼形配光以及高效户外恒流电源等世界先进技术。公司最新研制的产品,经国家电光源检测中心检测整灯光效达到108lm/w,是目前全球最高光效的LED路灯产品之一。
公司已经通过ISO9001质量管理体系与ISO14001环境管理体系认证。公司产品设计符合美国能源之星标准。产品先后通过了国家电光源检测中心、国家交通安全设施检测中心的检测。
公司致力于产品标准的建设,牵头起草了江西省LED路灯、LED照明工程施工与验收规范等两项地方标准;同时参与了江西省LED日光灯、LED球泡灯等标准的起草。
公司已经在南昌市八一大桥、阳明路、紫阳大道等标志性的大桥大道安装了1000多盏大瓦数大功率LED路灯,显色性和均匀度等关键指标得到了专家和市民的好评。同时在鹰瑞高速公路等多条高速公路隧道安装了几千盏LED燧道灯,灯具光效超过80lm/w.公司所在地南昌市是国家首批四个半导体照明产业化基地之一,也是国家科技部“十城万盏”LED路灯示范城市之一。南昌市具有深厚的LED产业基础,具有完整的LED产业链和完善的LED产业配套体系。
晶和照明将始终以开放的姿态,欢迎国内外LED照明设计企业、LED灯具经销企业以及各类能源管理运营企业通力协作,共同推动LED照明产品的应用,做大做强LED产业。
8.2企业信誉
2009年,公司研发、生产的大功率LED路灯与隧道灯具项目,成功获批为“2009年江西省高新产业重大项目”、“江西省节能和资源综合利用重点项目”、“江西省青年见习基地”、“科技型中小企业技术创新基金”、“江西省重大科技专项项目”等。产品成功获得“江西省节能技术产品推介目录”、“江西省自主创新产品”、“国家科技技术部的科技查新产品”、“江西省重点新产品”等荣誉称号,并成功申报了“国家重点新产品”及“江西省高新技术企业”认证。8.3企业业绩
2009年,公司已经成功在南昌市主干道路阳明路、紫阳大道以及南昌市标志性建筑物八一大桥安装了700多盏路灯,产品安装半年多来,实测数据没有发现光衰。
公司于2010年赣州绕城高速项目共计570盏隧道灯已经成功安装完工。同期,公司还参与鹰瑞高速项目的招投标工作,凭借专业、高效及明显的技术优势中标并签属了采购供货合同,总计1742盏高光效LED隧道灯,目前已经完工并投入正常使用。
2011年在江西省总共安装了两万盏LED路灯,其中宜春市安装了高士北路108盏,万载县滨江路安装了186盏,万载县政府领导和广大市民对我司LED路灯照明效果非常满意。
公司自主研发的大功率、高光效LED路灯、隧道灯产品除在省内的强劲销售外,同时已经成功进入黑龙江、河南、上海、北京等外省市销售与使用,客户反馈产品使用良好。
8.4公司最新科研成果
借助强大的科研实力,江西省晶和照明有限公司成功推出灯具光效为108.6LM/W的大功率LED路灯、隧道灯,为目前全球见诸报道的最高光效的商品化LED大功率路灯。
晶和照明新研发出的大功率LED路灯、隧道灯具,在使用平均光效为125.5LM/W的芯片情况下,经国家电光源检测中心检测:晶和照明LLRA120 大功率LED路灯,上下总光通量为13395LM,灯具光效为108.6LM/W;该款灯具的成功开发,表明我省自主研发的LED路灯、隧道灯具技术已经走在世界同行的前列。
晶和照明是一家走技术领先战略的公司,2009年在科技部“十城万盏”产品论证会上,就获得了国家电光源检测中心领导的好评“……这款灯是我们测的,指标很好,世界先进”。其产品先后荣获江西省自主创新产品、江西省节能技术新产品等荣誉称号,设计符合美国能源之星标准并已通过了国家电光源检测中心、国家交通安全设施检测中心的检测。
8.5工程案例
8.5.1南昌市紫阳大道:
紫阳大道为江西省东大门第一路,全长5.4 公里,共采用晶和公司484盏220瓦LL-RA192 型LED 路灯,取代原484盏480瓦高压钠灯。该路为旧路改造,双向六车道,中间的绿化带宽7米,杆距41米,杆高13米;用晶和的LLRA192型路灯,双向对称布灯。实测数据:最大照度为36lux,平均照度20lux。江西第一路紫阳大道使用晶和LLRA192型路灯实景图
8.5.2南昌市阳明路:
阳明路,南昌市中心区主干道路,全长1.2公里,路幅为双向8车道,灯杆高度12米,悬臂2米,仰角15度,采用江西省晶和照明有限公司生产的LLRA-192路灯77盏、LLRA-168 路灯77盏和LLRA-060 路灯51盏,对原有路灯进行改造,双向对称布置,灯杆间距35米;道路实测数据:灯具效率79.0lm/w,最大照度28Lux,最低照度13Lux,平均照度20Lux,照度均匀性0.65,道路纵向均匀度0.7。
南昌市中心主要交通干道阳明路使用晶和LED路灯实景图
8.5.3南昌市八一大桥
南昌标志性建筑桥梁八一大桥,全长为全长3000多米,是江西省第一座斜拉桥,也是南昌最长的一条斜拉索桥。路幅为双向六车道,灯杆高度11米,悬臂1米,仰角15度,采用江西省晶和照明有限公司生产的LLRA-168路灯 68 盏,对原有路灯进行改造,双向对称布置,灯杆间距 32米;设计数据如下:光通量14641lm,灯具效率77.5lm/w,最大照度45 Lux,最低照度22Lux,平均照度32 Lux,照度均匀性0.69,道路纵向均匀度0.8,功率密度0.65 W/㎡,按11小时亮灯时间,日耗电量为149度。南昌标志性建筑八一大桥使用晶和LED路灯实景图
8.5.4南昌大学前湖校区
南昌大学前湖校区的霁光路、正气路、际銮路段安装上了晶和照明的LLRA120型的61盏LED路灯,平均照度为28lux,效果达到城市道路照明ME2标准。该灯直接替换了原有的400W高压纳灯,功率下降了近2/3,节能近60%。同时,该款灯具采用了单灯调光电子控制,即通过对灯具进行电子控制,使得单灯在后半夜行人车辆较少的情况下,均衡降低功率,达到节能的目的。由于电子设备的连续可调控性,使得灯具、电源及电子设备,在低于额定电压、额定电流情况下,能连续、稳定地运行,产品的使用寿命大大增加。南昌大学前湖校区使用晶和照明LED路灯实景拍摄
南昌大学前湖校区使用晶和LED路灯与普通高压钠灯实景比较
8.5.5南昌大桥
南昌大桥桥面原使用的照明灯具为400W的高压钠灯,换用晶和LLRA192的LED路灯共134盏。新换的LED路灯在耗电功率不到原先高压钠灯一半的基础上,照明效果却更胜一筹,其桥面道路平均照度达27LX,最大照度达35 LX,照度均匀度0.826,亮度均匀度0.623;桥面人行道平均照度达24LX,最大照度达33 LX,照度均匀度0.712,亮度均匀度0.510。
第二篇:晶和照明公司简介和大事记
公司简介
江西省晶和照明有限公司专业研发、生产和销售LED灯具的绿色照明企业
晶和照明是国家发改委批复的固态光源国家地方联合工程研究中心的承担单位,是科技部批复的国家硅基半导体照明工程技术研究中心的参与组建单位之一,也是江西省半导体照明应用和检测工程中心的承担单位。公司拥有强有力的产品研发能力,先后承担过多项国家级重大科研项目。
公司成立之初,凭借创业团队拥有的先进技术能力,首先选择技术难度较大的大功率路灯、隧道灯等LED户外照明产品作为切入点,业界首家倡导并坚持标准化模组技术路线,匹配自主研发的不同类型光学透镜,专业开发各类LED户外照明产品。其中应用于路灯产品的“非对称蝙蝠翼形配光透镜”拥有国家发明专利,双等度配光技术优势明显。2010年,公司LED路灯及隧道灯产品以总分第三名的成绩,成功入围国家发改委、住建部、交通部联合组织的“半导体照明产品应用示范工程项目”。2011年被业内权威机构“高工LED”评为LED路灯制造商全国第七。
2010年开始,公司集中优势技术资源快速进入LED室内灯,目前已开发出覆盖七大产品系列,几百个规格的产品。其中灯具光效和节能率在国内具有领先优势。
公司坚持走“技术创新、品质为先”之路,经过几年的努力,已跻身国内LED照明应用产品主流制造商。产品已经通过CQC国家节能认证、UL、CE及RoHs等重要认证,并通过了国家电光源检测中心及国家交通安全设施检测中心检测。公司户外灯具和室内灯具均荣获“国家重点新产品”称号。
公司已申请发明、实用新型等各类专利40余项,牵头起草了江西省LED路灯、LED照明工程施工与验收规范等六项地方标准。
在公司“大气开放、诚信图强” 理念的感召下,晶和照明创业团队精英荟萃,资本、技术及人才在晶和照明这一实业平台上完美结合。领军人物源自上游基础学科研究的严谨,专家学者型出身,长期从事高新技术产业化的经验,注定了晶和照明流淌着高品质、高技术的纯正血脉,使晶和照明始终站在LED照明应用领域的技术最前沿。
晶和照明将为社会带来绿色、健康、舒适的LED照明应用产品,在当今低碳经济时代,体现出绿色照明企业应有的社会价值。
全球LED灯具技术领跑者是我们始终坚持不懈的目标!
大事记
2006
2006年2月13日,金沙江创投牵头首期投资,晶能光电(江西)有限公司成立,迈开了硅衬底LED技术成果转化的关键步伐;
2007
2007年2月,“硅衬底发光二极管材料与器件”产业化项目一期工程开工典礼在南昌高新区隆重举行;
2007年4月,淡马锡牵头的二期融资到位;
2008
2008年7月,晶能光电第一代硅衬底蓝绿光芯片试产;
2008年10月,中共中央政治局常委、国家副主席习近平到公司视察;
2009
2009年7月,江西省晶和照明有限公司新厂房开工典礼;
2009年8月,晶和照明获得省重大产业化项目支持;
2009年8月,晶和照明第一代LED路灯产品成功应用于南昌市东大门第一路紫阳大道; 2010
2010年8月,晶和照明LED路灯全球首家应用于双向十车道城市主干道――南昌八一大道,获得巨大成功,均匀度达到0.87;
2010年11月,入围国家发改委、住建部、交通部联合组织的“2010年半导体照明产品应用示范工程项目”;
2010年11月,晶和照明中标江西省高效半导体照明产品推广项目;
2010年11月,晶和照明开始承担国家住建部“村村亮”项目试点工作,产品先后点亮新疆和青海玉树等农村地区;
2010年12月,晶能光电获得国际金融公司(IFC)牵头的第三期融资;
2011
2011年1月,晶和照明参与组建的 “国家硅基半导体照明工程技术研究中心”正式获得国家科技部批准;
2011年1月,晶和照明承担国家863计划“十二五”重大课题子课题《Si衬底LED芯片封装应用一体化技术》项目;
2011年6月,晶和照明获批承担国家发改委中央预算内专项“大功率LED路灯照明产业化项目” ;
2011年7月,晶和照明推出国内唯一的单盏300W以上超大功率LED路灯;
2011年11月,国家发改委批复晶和照明承建固态光源国家地方联合工程研究中心;
2011年11月,晶和照明获得国家发明专利“LED透镜以及LED透镜阵列结构” 授权(专利号:200910115467.X);
2011年11月,晶和照明中标江西省高效半导体照明产品推广项目;
2011年,晶和照明LED路灯、隧道灯及室内灯先后通过CQC国家节能认证,是国内首批通过6000小时节能检测的厂家;
2011年12月,获高工LED评选2011路灯最具竞争力排名第七名。
第三篇:晶和照明公司简介(20)
江西省晶和照明有限公司简介
江西省晶和照明有限公司是以硅谷、台湾和国内著名科研机构为技术依托,坚持技术为先的创业理念,选择市场前景广阔且技术难度较大的高功率LED户外照明产品作为切入点,由金沙江创投基金参与投资的专业生产LED照明应用产品的绿色照明企业。公司投资2300万美元,在南昌高新技术开发区内建设年产20万盏LED路灯及隧道灯等LED灯具生产基地。
公司具有极强的基础技术研发和产品开发能力,科研项目及成果得到了政府的大力支持与肯定。公司是国家硅基半导体工程中心组建单位;已获批承担国家发改委中央预算内投资项目——《大功率LED路灯照明产业化项目》;已获批承担国家863计划《大尺寸Si衬底GaN基LED外延生长、芯片制备及封装技术》子课题《Si衬底LED芯片封装应用一体化技术》;获得国家科技部科技型中小企业技术创新基金项目专款资助;LED路灯及隧道灯荣获“国家重点新产品”称号;申报“国家高新技术企业”一次性通过评审及公示;LED路灯及隧道灯通过CQC(产品安全及节能)认证,首家获得国家节能认证3000H证书;已申请LED照明应用产品方面的国家发明专利四项;承担江西省重大科技专项《半导体室外照明光源关键技术研究》;列入2009年江西省高新产业重大项目计划(投资补助);公司是江西省半导体照明应用与检测工程技术研究中心的依托承建单位;2011年11月,晶和照明被国家发改委授予“固态光源关键材料及工艺国家地方联合工程研究中心”称号。
首席科学家潘以彬博士,美国威斯康辛大学物理学博士,威斯康辛大学物理系终身教授,担任过美国能源部在欧洲核子中心(CERN日内瓦欧洲核子中心)项目负责人。由他领导的研发小组联合自主开发出独特的高运算速度且高仿真度的光学运算专业软件,产品研发团队引入该软件结合现有市场化光学软件,根据灯具的不同用途进行透镜配光设计模拟,研发各类不同的LED灯具光学透镜,同时确保最高的二次光学出光效率;将拥有自主知识产权的高效智能化标准模块式非对称蝙蝠翼形配光透镜应用于大功率LED路灯产品及其他户外照明产品中,并集成了大功率LED芯片封装、热蜂窝气流散热及高效户外恒压恒流电源等世界先进技术。
公司的LED户外照明产品代表了现今业内领先的技术水平,先后通过了国家电光源检测中心、国家交通安全设施检测中心的检测,经国家电光源检测中心检测整灯光效达到108.6lm/w,是目前全球最高光效的LED路灯产品之一。公司已经通过ISO9001质量管理体系与ISO14001环境管理体系认证。产品通过欧盟CE认证及欧盟ROHS标准;符合美国能源之星标准。在国家发改委、住建部、交通部联合组织的半导体照明产品应用示范工程项目招投标中,以技术分第一、总分第三的优异成绩入围;承担国家建设部“无电县村村亮”项目试点工作;以总分第一名中标“2010年江西省高效照明产品推广项目”;入围2011年山西省发改委半导体照明产品应用试点示范工程项目;在鹰瑞高速、广河高速等多条高速公路隧道中安装LED燧道灯数千盏;在国内第一家在双向12车道城市主干道(南昌八一大道)尝试LED路灯改造试点项目获得成功;是国内唯一一家能提供单盏300W以上超大功率LED路灯的制造商;
公司所在地南昌市是国家科技部“十城万盏”LED路灯示范城市之一,在科技部“十城万盏”半导体照明工程试点工作方案研讨会上,国家电光源质量监督检验中心副主任俞安琪高工评价说,“南昌这个灯在我们这里做的测试,指标很好,世界先进”。
公司致力于产品标准的建设,积极参与LED照明产品国家标准的制定工作,并牵头起草了江西省LED路灯、LED照明工程施工与验收规范等两项地方标准;同时参与了江西省LED日光灯、LED球泡灯等标准的起草。在省内先后荣获江西省自主创新产品、江西省节能技术新产品等荣誉称号。
公司所在地南昌市是国家首批四个半导体照明产业化基地之一,具有深厚的LED产业基础,具有完整的LED产业链和完善的LED产业配套体系,为晶和照明未来的发展提供了坚实的保障。
晶和照明将始终以开放的姿态,欢迎国内外LED照明设计企业、LED灯具经销企业以及各类能源管理运营企业通力协作,共同推动LED照明产品的应用,做大做强LED产业。
第四篇:主要照明光源介绍
深圳市恒耀光电科技有限公司
主要照明光源介绍
实质上,使用效率最高的光源是低压钠灯,由于它发射单色的黄色光,因此几乎没有显色性能。与之相对照,白炽灯及卤钨灯有极好的显色性能,但是其发光效率很低。
1、白炽灯
有较宽的工作电压范围,从电池提供的几伏电压到市电电压,价格低廉,不需要附加电路。其主要应用是家庭照明及需要密集的低工作电压灯的地方,如手电筒、控制台照明等。仅有10%的输入能量转化为可见光能,典型的寿命从几十小时到几千小时不等。
使用通电的方式加热玻璃泡壳内的灯丝,导致灯丝产生热辐射而发光的光源,灯头是白炽灯电连接和机械连接部分,按形式和用途主要可分为螺口式灯头,聚焦灯头及特种灯头。在普通白炽灯中,最常用的螺口式灯头为E14、E27;最常用的插口灯头为B15、B22。常用于住宅基本照明及装饰照明,具有安装容易,立即启动,成本低廉等优点。
主要部件:灯丝、支架、泡壳、填充气体、灯架。
2、卤钨灯
同额定功率相同的无卤素白炽灯相比,卤钨灯的体积要小得多,并允许充入高气压的较重气体(较昂贵),这些改变可延长寿命或提高光效。同样,卤钨灯也可直接接电源工作而不需控制电路。卤钨灯广泛用于机动车照明、投射系统统、特种聚光灯、低价泛光照明、舞台及演播室照明及其他需要在紧凑、方便、性能良好上超过非卤素白炽灯的场合。
3、荧光灯
3AAA电子镇流器1低碳、节能、环保
主导商业和工业照明。通过设计的革新、荧光粉的发展,及电子控制线路的应用,荧光灯的性能不断提高。带一体化电路的紧凑型荧光灯的引入拓宽了荧光灯的应用,包括家居的应用,这种灯替代白炽灯,将节能75%,寿命提高8~10倍。一般情况下,所有气体放电灯都需要某种形式的控制电路才能工作。
荧光灯的性能主要取决于灯管的几何尺寸即长度和直径,填充气体的种类和压器,涂敷荧光灯粉及制造工艺。现在我们常用的荧光灯主要分以下三类:
1)直管灯:一般使用的有T5、T8、T12,常用于办公室,商场、主宅等一般公用建筑,具有可选光色多,可达到高照度兼顾经济性等优点。
“T”表示灯管直径一个“T”表示1/8英寸
T5管直径15mmT8管直径25 mmT12管直径38 mm
荧光灯都可调配出3000K3500K4000K6500K四种标准“白色”。
2)高流明单端荧光灯
高流明单端荧光灯又称为是为高级商业照明中代替直管荧光灯设计。这种灯管与直管型灯管相比,主要的优点有:结构紧凑、流明维护系数高,还有它这种单端的设计使得灯具中的布线简单的多。
3)凑型荧光灯(CFLS)
紧凑型荧光灯又称为节能灯,使用直径9-16 mm细管弯曲或拼接成(U型、H型、螺旋型等),缩短了放电的线型长度。它的光效为白炽灯的五倍,寿命约8000—10000小时,常用于局部照明和紧急照明。一般分为两类:
A、带镇流器一体化紧凑型荧光灯
这种灯自带镇流器、启辉器等全套控制电路;并装有爱迪生螺旋灯头或插式
灯头。可用于使用普通白炽灯泡的场所,具有体积小,寿命长,效率高,省电节能等优点,可用来取代白炽灯。
B、与灯具中电路分离的灯管(PLC)
用于专门设计的灯具之中借助与灯具结合成一体的控制电路工作,灯头有两针和四针两种,两针灯头中含有启辉器和射频干扰(RFI)抑制电容,四针无任何电器组件。一般四针PLC光源使用于高频的电子镇流器中。常用于局部照明和紧急照明。
荧光灯控制电路(镇流器)可分为:电感式、电子式。电感式镇流器的特点是功率因素低,有频闪效应,自身重量大,但寿命长,坚固耐用,成本低;电子式镇流器的特点是功率因素高,无频闪,重量轻。随着技术的发展进步,低成本、长寿命的电子镇流器将逐步取代传统的电感镇流器。
4、低压钠灯
光效最高,但仅辐射单色黄光,这种灯照明情况下不可能分辨各种颜色的。主要应用是:道路照明,安全照明及类似场合下的室外应用。其光效是荧光灯的2倍,卤钨灯的10倍。与荧光灯相比,低压钠灯放电管是长管形的,通常弯成“U”型,把放电管放在抽成真空的夹层外玻壳内,其夹层外玻壳上涂有红外反射层以达到节能和提高最大光效的目的。
5、高强度气体放电灯(HID)
这类灯都是高气压放电灯,特点是都有短的高亮度的弧形放电管,通常放电管外面有某种形状的玻璃或石英外壳,外壳是透明或磨砂的,或涂一层荧光粉以增加红色辐射。分为:
高压汞灯(HPMV):最简单的高强度气体放电灯,放电发生在石英管内的汞
蒸气中,放电管通常安装在涂有荧光粉的外玻璃壳内。高压汞灯仅有中等的光效及显色性,因此主要应用于室外照明及某些工矿企业的室内照明。
高压钠灯(HPS):需要用陶瓷弧光管,使它能承受超过1000℃的有腐蚀性的钠蒸气的侵蚀。陶瓷管安装在玻璃或石英泡内,使它与空气隔离。在所有高强度气体放电灯中,高压钠灯的光效最高,并且有很长的寿命(24000小时),因此它是市中心、停车场、工厂厂房照明的理想光源。在这些场合,中等的显色性就能满足需要。显色性增强型及白光型高压钠灯也可用,但这是以降低光效为代价的。
金属卤化物灯(M-H):是高强度气体放电灯中最复杂的,这种灯的光辐射是通过激发金属原子产生的,通常包括几种金属元素。金属元素是以金属卤化物的形式引入的,能发出具有很好显色性的白光。放电管由石英或陶瓷制成,与高压钠灯相似,放电管装在玻璃泡壳或长管形石英外壳内。广泛应用在需要高发光效率、高品质白光的所有场合。典型应用包括上射照明、下射照明、泛光照明和聚光照明。紧凑型金属卤化物灯在需要精确控光的场合尤其适宜。
6、感应灯
刚出现不久的无极气体放电灯。所需要的能量是通过高频场耦合到放电中的,变压器的次级线圈就能产生有效的放电。从形式看来,感应灯是紧凑型荧光灯的另一种形式,但高压部分也许不同。这种灯不局限于长管形(如荧光灯管),同时还能瞬时发光。工作频率在几个兆赫之内,并且需要特殊的驱动和控制灯燃点的电子线路装置。
7、场致发光照明
包括多种类型的发光面板和发光二极管,主要应用于标志牌及指示器,高亮
度发光二极管可用于汽车尾灯及自行车闪烁尾灯,具有低电流消耗的优
第五篇:晶振电路原理介绍
晶体振荡器,简称晶振。在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
谐振振荡器包括石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。
晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。
石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的。但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为压电谐振,因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。其特点是频率稳定度很高。
石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC来共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数为:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能,也是各商家竞争的一个重要参数。
概述
微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;基于相移电路的时钟源,如:RC(电阻、电容)振荡器。硅振荡器通常是完全集成的RC振荡器,为了提高稳定性,包含有时钟源、匹配电阻和电容、温度补偿等。图1给出了两种时钟源。图1给出了两个分立的振荡器电路,其中图1a为皮尔斯振荡器配置,用于机械式谐振器件,如晶振和陶瓷谐振槽路。图1b为简单的RC反馈振荡器。
机械式谐振器与RC振荡器的主要区别
基于晶振与陶瓷谐振槽路(机械式)的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。相对而言,RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。图1所示的电路能产生可靠的时钟信号,但其性能受环境条件和电路元件选择以及振荡器电路布局的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振。
振荡器模块
上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成硅振荡器。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。
功耗
选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值。比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。
陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需要更多的电流。
相比之下,晶振模块一般需要电源电流为10mA至60mA。
硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工作在4MHz时只需不到2mA的电流。
结论
在特定的微控制器应用中,选择最佳的时钟源需要综合考虑以下一些因素:精度、成本、功耗以及环境需求。下表给出了几种常用的振荡器类型,并分析了各自的优缺点。
晶振电路的作用
电容大小没有固定值。一般二三十p。晶振是给单片机提供工作信号脉冲的。这个脉冲就是单片机的工作速度。比如 12M晶振。单片机工作速度就是每秒 12M。和电脑的 CPU概念一样。当然。单片机的工作频率是有范围的。不能太大。一般 24M就不上去了。不然不稳定。
接地的话数字电路弄的来乱一点也无所谓。看板子上有没有模拟电路。接地方式也是不固定的。一般串联式接地。从小信号到大信号依次接。然后小信号连到接地来削减偕波对电路的稳定性的影响,所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的,没有什么计算公式。
但是主流是接入两个33pf的瓷片电容,所以还是随主流。晶振电路的原理
晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。晶振电路中常见问题
晶振电路中如何选择电容C1,C2?
(1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。
(2):在许可范围内,C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。
(3):应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。
在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的应用中,需要注意负载电容的选择。不同厂家生产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和品质都存在较大差异,在选用,要了解该型号振荡器的关键指标,如等效电阻,厂家建议负载电容,频率偏差等。在实际电路中,也可以通过示波器观察振荡波形来判断振荡器是否工作在最佳状态。示波器在观察振荡波形时,观察OSCO管脚(Oscillator output),应选择100MHz带宽以上的示波器探头,这种探头的输入阻抗高,容抗小,对振荡波形相对影响小。(由于探头上一般存在10~20pF的电容,所以观测时,适当减小在OSCO管脚的电容可以获得更接近实际的振荡波形)。工作良好的振荡波形应该是一个漂亮的正弦波,峰峰值应该大于电源电压的70%。若峰峰值小于70%,可适当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容。反之,若峰峰值接近电源电压且振荡波形发生畸变,则可适当增加负载电容。
用示波器检测OSCI(Oscillator input)管脚,容易导致振荡器停振,原因是: 部分的探头阻抗小不可以直接测试,可以用串电容的方法来进行测试。如常用的4MHz石英晶体谐振器,通常厂家建议的外接负载电容为10~30pF左右。若取中心值15pF,则C1,C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF。同时考虑到还另外存在的电路板分布电容,芯片管脚电容,晶体自身寄生电容等都会影响总电容值,故实际配置C1,C2时,可各取20~15pF左右。并且C1,C2使用瓷片电容为佳。
问:如何判断电路中晶振是否被过分驱动?
答:电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。