• 你知道锂电池保护板使用方法以及需要注意的吗?

    你知道锂电池保护板使用方法以及需要注意的吗?

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的锂电池保护板吗? 保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件NTC、ID存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻(数十毫秒)控制MOS开关关断,保护电芯的安全。NTC是Negative temperaturecoefficient的缩写,意即负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。 锂电池的保护功能通常由保护电路板和电流装置(如PTC)完成。 保护板由电子电路组成,可以在-40℃至+ 85℃的环境下准确监测电池单元和充放电电路的电压。 电流,及时控制电流回路的通断; PTC可以防止在高温环境下严重损坏电池。 普通的锂电池保护板通常包括控制IC,MOS开关,电阻器,电容器以及辅助设备FUSE,PTC,NTC,ID,存储器等。其中,控制IC控制MOS开关在所有正常条件下均导通,以达到以下目的: 使电池和外部电路导通。 当电池电压或环路电流超过指定值时,它将立即控制MOS开关关闭以保护电池的安全。 在保护板正常的情况下,Vdd为高电平,Vss,VM为低电平,DO、CO为高电平,当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时,DO或CO端的电平将发生变化。 锂电池保护板的正常工作过程:当电池电压在2.5V至4.3V之间时,DW01的第一和第三引脚都输出高电平(等于电源电压),第二引脚电压为0V。此时,DW01的引脚1和引脚3的电压将分别施加到8205A的引脚5和4。由于8205A中的两个电子开关的G极连接到DW01的电压,因此它们处于导通状态。两个电子开关均处于打开状态。此时,电池的负极直接连接至保护板的P-端子,并且保护板具有电压输出。 保护板过放电保护控制原理:当电池单元通过外部负载放电时,电池单元的电压将缓慢下降,同时,DW01的内部电压将通过R1监视电池单元的电压实时电阻。当电池电压降至约2.3V时,此时DW01会认为电池电压已处于过放电电压状态,并立即断开引脚1的输出电压,从而使引脚1的电压变为0V,由于引脚5上没有电压,因此8205A中的开关管已闭合。此时,电池单元的B-和保护板的P-处于断开状态。 锂电池保护板过充保护控制原理:当充电器正常为电池充电时,随着充电时间的增加,电池的电压会越来越高。当电池电压升至4.4V时,DW01会认为电池电压已处于过充电电压状态,请立即断开引脚3的输出电压,使引脚3的电压变为0V,并关闭8205A中的开关管由于引脚4上没有电压。这时,电池单元的B-和保护板的P-处于断开状态。即,电池单元的充电电路被切断,并且电池单元将停止充电。 保护板短路保护控制原理:如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U03a9共约为60m\U03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。 为了保护锂电池组寿命,建议任何时候电池充电电压都不要超过3.6v,就是锂电池保护板保护电压不高于3.6v,均衡电压建议3.4v-3.5v,电池放电保护电压一般2.5v以上就可以。充电器建议最高电压为3.5串数,自放电越大,均衡需要时间越长,自放电过大的电芯已经很难均衡,需要剔除。所以挑选锂电池保护板的时候,尽量挑选3.6v过压保护的,3.5v左右启动均衡的。 以上就是锂电池保护板使用方法的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

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  • 由32款LDO稳压器产品组成的“TCR3RM系列”,你知道吗?

    由32款LDO稳压器产品组成的“TCR3RM系列”,你知道吗?

    随着社会的快速发展,我们的TCR3RM系列也在快速发展,那么你知道TCR3RM系列的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。 东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出由32款LDO稳压器产品组成的“TCR3RM系列”,为智能手机和可穿戴设备等移动电子设备提供更稳定的直流电源。该系列的首批产品将于今日开始出货,其他产品也将陆续上市。 LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。 新款TCR3RM系列将带隙电路、低通滤波器(仅允许通过极低频率)以及低噪声高速运算放大器相结合,旨在实现业界领先的[1]高纹波抑制比[2]和低输出噪声电压。 正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。 该系列32款产品提供的最大输出电流为300mA,输出电压在0.9V至4.5V之间。客户可根据实际应用选择输出电压。 负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。 该系列产品采用尺寸仅为1mm×1mm的紧凑型DFN4C封装,适合作为需要高密度贴装的移动设备,类似智能手机和可穿戴设备中摄像头、音频,以及射频电路的电源使用。 更新的发展使用 CMOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。使用 CMOS,通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。 在普通的LDO稳压器中,当输入电压噪声频率超过1kHz时,频率每升高10倍,纹波抑制比就降低大约20dB。当噪声频率超过100kHz时,频率每升高10倍,纹波抑制比就降低大约40dB。因此,LDO稳压器可能不足以消除DC-DC转换器电路或类似电路中产生的频率超过100kHz的噪声。 LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。 新产品提供了优异的纹波抑制比和输出噪声电压特性,即使噪声频率达到或超过100kHz,也能够消除电路噪声。这有助于稳定电源电压,并提供较高的输出电压精度。 以上就是TCR3RM系列的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。

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  • 值得了解的过电压保护器爆炸的一些可能性因素分析

    值得了解的过电压保护器爆炸的一些可能性因素分析

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如过电压保护器。 过电压保护器的损坏说明它起不到保护作用了,就是说过电压能量超出了它所应承受的能力,而在正常运行情况下,过电压保护器根本就不会动作,也不会发生事故使之损坏。过电压保护器损坏原因有以下点: 普通氧化锌过电压保护器(简称无间隙MOA)由于其没有间隙隔离运行电压和系统内部过电压,其实际就是一个非线性电阻元件(发热元件),长年累月地接在电网。上承受着各种电压力,产生老化和热稳定问题,实际观测到由很多小电流相加累积成很大能量,超过少数几次大幅值的发热能量(过电压的冲击),无间隙MOA就站到了“第一道防线”了。尤其是承受不住间歇性弧光接地过电压和谐振过电压的能量应力,极有可能成为接地故障点甚至发生爆炸。 过电压保护器额定电压和持续运行的电压值偏低过电压保护器长年累月连接在电网,承受着各种电压,极易产生老化和热稳定的问题,很多的小电流累积成大电压,可能成为故障点,甚至发生爆炸。 它的工频耐受特性为:当加在过电压保护器上的电压是额定电压的0.8倍时,过电压保护器可以长期运行;当加在过电压保护器。上的电压是额定电压的1.0倍时,可以运行20分钟;当加在过电压保护器上的电压是额定电压的1. 1倍时,过电压保护器能耐受10秒;当加在过电压保护器上的电压是额定电压的1. 15倍时,过电压保护器只能耐受0.1秒。 过电压保护器不能承受系统长时间的过电压 它的工频耐受特性为:当加在过电压保护器上的电压是额定电压的0.8倍时,过电压保护器可以长期运行;当加在过电压保护器。 众所周知:我国中压系统单相接地的故障率是比较高的,单相接地引起间歇性弧光接地现象产生谐振过电压、弧光接地过电压,时间长、幅值高,这是目前任何过电压保护器(避雷器)所承受不了的,必然导致(氧化锌电阻片)热崩溃而爆炸。若单相接地(尤其是弧光接地)故障比较频繁,每产生一次对保护器就是个严重的损坏,如此累积,保护器的寿命就迅速缩短、大大衰减,极短时间就损坏。而且弧光接地极容易引起相间短路,必然发生设备损坏故障。 系统出现单相接地 我国中压系统单相接地的故障率是比较高的,单相接地引起间歇性弧光接地现象产生谐振过电压、弧光接地过电压,时间长、幅值高,这是目前任何过电压保护器(避雷器)所承受不了的。 受潮的原因主要与产品的生产、运输等有关,其主要原因与生产过程中没有严格对环境进行要求(正常的生产环境对温度、湿度都有严格要求,尤其是间隙,一旦温湿度达不到要求,极易发生爆炸,这也是电力系统中过电压保护器爆炸的重要原因之一)。受潮的途径有两个:一是密封不良使潮气或水分侵入,密封垫的质量和组装工艺是关键;二是产品元件受潮或装配车间不合格造成的。 过电压保护器受潮,老化 过电压保护器有合适的使用条件,个别使用者不注意,极易发生爆炸。 本文只能带领大家对过电压保护器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

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  • 生活中常见的线性直流电源的使用注意事项

    生活中常见的线性直流电源的使用注意事项

    随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如线性直流电源。 线性直流电源在操作的过程中,注意下面几个事项,可以有效避免出现不必要的麻烦。 1) 电压设定:打开直流电源开关,调节电压旋钮,使电压读数调至所需要的工作电联。需要降低电压时,应缓慢旋动电位器,使电压表下降的速度与手调旋钮的速度相适应。 电源变压器将来自电网的交流输入电压(例如220V,50Hz)变换为较低的交流电压(例如9V、12V、15V等)。 2) 恒流设定:接上负载,先将电流调节电位器调至最小。开启直流电源,将电流调至所需的电流值。 电源变压器通常有两个或两个以上的绕组,其中接交流电源的绕组叫初级绕组,其余的绕组叫次级绕组。初级绕组和次级绕组在电气上是绝缘的,因此,电源变压器在电压幅度变换的同时,实现了与电网电气隔离的作用。 3) 电压保护值设定:先将电压保护旋钮旋至最大,将输出电压调至所需保护值,然后缓慢逆时针调节直流电源电压保护电位器,直至直流电源发生过压保护。电压保护值一般应比工作电压高10% 左右,所以将输出电压调至比所需电压高1 0%左右,再缓慢逆时针调节电压保护电位器,直至直流电源发生过压保护。 整流电路是通过具有单向导电性能的半导体二极管,将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。 4) 电流报警值设定:先将电流报警旋钮旋至最大,将输出电流调至所需报警值,然后缓慢逆时针调节电流报警电位器,直至电源发出声光报警。 整流电路通常选用由4只二极管组成的桥式整流器件,简称整流桥。整流电路输出的脉动直流电压含有很大的交流成分,不能直接供电子电路使用。需要在整流电路之后连接滤波电路。 5) 本直流电源在接通或解除负载的瞬间,电压表读数会发生瞬时跳动,属正常现象。 在中小功率线性电源中通常采用电容滤波电路,将滤波电容直接并联在整流电路的输出端即可组成电容滤波电路。滤波电路能够滤除脉动直流电压中大部分的交流成分,使其变成比较平滑的直流电压。 6) 关机后,如需重新打开直流电源,请稍等片刻,不要频繁开关机,否则电源可能会损坏。 在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

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  • 你知道常见的原电池正负极的判断方法有哪些吗?

    你知道常见的原电池正负极的判断方法有哪些吗?

    电池大家都认识,那么你认识原电池吗?关于原电池的正负极,你会判断吗?原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。 两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 组成原电池的条件 (1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质或金属氧化物)作电极; (2)电极材料均插入电解质溶液中; (3)两极相连形成闭合电路; (4)内部条件:能自发进行氧化还原反应。 如上图所示,组成的原电池: (1)当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是负极,其电极反应为Zn-2e- = Zn2+,该反应是氧化反应;Cu电极是正极,其电极反应为2H+ +2e- =H2↑,该反应是还原反应。 (2)当电解质溶液为CuSO4溶液时:Zn电极是负极,其电极反应为Zn-2e- = Zn2+,该反应是氧化反应;Cu电极是正极,其电极反应为Cu2+ +2e- = Cu,该反应是还原反应。 原电池正负极的判断 1.根据组成原电池的两电极材料判断。一般是活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 2.根据电流方向或电子流动方向判断,电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 3.根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动的方向判断。在原电池的电解质溶液中,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。 4.根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极上总是失电子,发生氧化反应,正极上总是得电子,发生还原反应。 5.根据总的电池反应方程式中物质的化合价变化判断,化合价升高的反应在负极,化合价降低的反应在正极。 6.根据电极材料是否被溶解来判断。原电池的负极有可能被溶解,而正极一定不会被溶解;相反,增重或有气泡放出的一极为正极。 7.实验法:看电流表指针偏转的方向。先用已知电池验证电流表指针偏转的方向,再根据电流表指针偏转的方向确定原电池的正、负极。以上就是原电池的正负极的判断方法,希望能给在学习之中的你提供帮助。

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  • 常见的线性谐振过电压有哪些特征,你知道吗?

    常见的线性谐振过电压有哪些特征,你知道吗?

    什么是线性谐振过电压?线性谐振过电压,电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。线性谐振过电压 1)参与谐振的各电气参量均为线性。 2)谐振发生在电网自振频率与电源频率相等或相近时。 3)多为空载线路不对称接地故障的谐振、消弧线圈补偿网络的谐振和某些传递过电压的谐振等。 铁磁谐振过电压 1)与电容组成谐振回路的电感参数作周期性变化,变化频率一般为电源频率的偶数倍。 2)所需能量由改变电感参数的原动机供给,它不仅可以补偿回路中电阻的损耗,并且使回路的储能愈积愈多,保证了谐振的发展。 3)谐振过电压和电流理论上能趋于无限大。但是由于实际上常受电感磁饱和的影响,使回路自动偏离谐振条件,使过电压不致无限增大。 参数谐振过电压 1)谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、)和系统的电容元件组成。 2)谐振频率可以等于电源频率(基波共振),也可为其简单分数(分次谐波共振)或简单倍数(高次谐波共振)。 3)在一定的情况下可自激产生,但大多需要有外部激发条件。回路中事先经历过足够强烈的过渡过程的冲击扰动。 4)在一定的回路损耗电阻的情况下,其幅值主要受到非线性电感本身严重饱和的限制。以上就是线性谐振过电压的一些特点,希望能给大家参考。

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  • 你了解电路板采取哪些有效措施进行抗干扰设计吗?

    你了解电路板采取哪些有效措施进行抗干扰设计吗?

    关于电路板采取哪些有效措施进行抗干扰设计,你知道多少?对于工程师而言,面对如何进行抗干扰是个很严峻的问题。其抗干扰设计的基本任务是系统或装置既不因外界电磁干扰影响而误动作或丧失功能,也不向外界发送过大的噪声干扰,以免影响其他系统或装置正常工作。因此提高系统的抗干扰能力也是该系统设计的一个重要环节。 系统抗干扰设计 抗干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节,它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。在飞轮储能系统的电力电子控制中,由于其高压和低压控制信号同时并存,而且功率晶体管的瞬时开关也产生很大的电磁干扰,因此提高系统的抗干扰能力也是该系统设计的一个重要环节。 形成干扰的主要原因有如下几点: 1)干扰源,是指产生干扰的元件、设各或信号,用数字语言描述是指du/dt、di/dt大的地方。干扰按其来源可分为外部干扰和内部干扰:外部干扰是指那些与仪表的结构无关,由使用条件和外界环境因素决定的干扰,如雷电、交流供电、电机等;内部干扰是由仪表结构布局及生产工艺决定的,如多点接地选成的电位差引起的干扰、寄生振荡引起的干扰、尖峰或振铃噪声引起的干扰等。 2)敏感器件,指容易被干扰的对象,如微控制器、存贮器、A/D转换、弱信号处理电路等。 3)传播路径,是干扰从干扰源到敏感器件传播的媒介,典型的干扰传播路径是通过导线的传导、电磁感应、静电感应和空间的辐射。 抗干扰设计的基本任务是系统或装置既不因外界电磁干扰影响而误动作或丧失功能,也不向外界发送过大的噪声干扰,以免影响其他系统或装置正常工作。其设计一般遵循下列三个原则:抑制噪声源,直接消除干扰产生的原因;切断电磁干扰的传播途径,或者提高传递途径对电磁干扰的衰减作用,以消除噪声源和受扰设各之间的噪声耦合;加强受扰设各抵抗电磁干扰的能力,降低噪声敏感度。目前,对系统的采用的抗干扰技术主要有硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。 1)硬件抗干扰技术的设计。飞轮储能系统的逆变电路高达20kHz的载波信号决定了它会产生噪声,这样系统中电力电子装置所产生的噪声和谐波问题就成为主要的干扰,它们会对设备和附近的仪表产生影响,影响的程度与其控制系统和设各的抗干扰能力、接线环境、安装距离及接地方法等因素有关。 转换器产生的PWM信号是以高速通断DC电压来控制输出电压波形的。急剧的上升或下降的输出电压波包含许多高频分量,这些高频分量就是产生噪声的根源。虽然噪声和谐波都对电子设各运行产生不良影响,但是两者还是有区别的:谐波通常是指50次以下的高频分量,频率为2~3kHz;而噪声却为10kHz甚至更高的高频分量。噪声一般要分为两大类:一类是由外部侵入到飞轮电池的电力电子装置,使其误动作:另一类是该装置本身由于高频载波产生的噪声,它对周围电子、电信设各产生不良影响。 减低噪声影响的一般办法有改善动力线和信号线的布线方式,控制信号用的信号线必须选用屏蔽线,屏蔽线外皮接地。为防止外部噪声侵入,可以采取以下的措施:使该电力电子装置远离噪声源、信号线采取数字滤波和屏蔽线接地。 噪声的衰减技术有如下几点: ①电线噪声的衰减的方法:在交流输入端接入无线电噪声滤波器;在电源输入端和逆变器输出端接入线噪声滤波器,该滤波器可由铁心线圈构成;将无线电噪声滤波器和线噪声滤波器联合使用;在电源侧接人LC滤波器。 ②逆变器至电机配线噪声辐射衰减,可采取金属导线管和金属箱通过接地来切断噪声辐射。 ③飞轮电力电子装置的辐射噪声的衰减,通常其噪声辐射是很小的,但是如果周围的仪器对噪声很敏感,则应把该装置装入金属箱内屏蔽起来。 对于模拟电路干扰的抑制,由于电路中有要测量的电流、电压等模拟量,其输出信号都是微弱的模拟量信号,极易受干扰影响,在传输线附近有强磁场时,信号线将有较大的交流噪声。可以通过在放大器的输入、输出之间并联一个电容,在输入端接入有源低通滤波器来有效地抑制交流噪声。此外,在A/D变换时,数字地线和模拟电路地线分开,在输入端加入箝位二极管,防止异常过压信号。 而数字电路常见的干扰有电源噪声、地线噪声、串扰、反射和静电放电噪声。为抑制噪声,应注意输入与输出线路的隔离,线路的选择、配线、器件的布局等问题。输入信号的处理是抗干扰的重要环节,大量的干扰都是从此侵入的。 一般可以从以下几个方面采取措施: ①接点抖动干扰的抑制;多余的连接线路要尽量短,尽量用相互绞合的屏蔽线作输入线,以减少连线产生的杂散电容和电感;避免信号线与动力线、数据线与脉冲线接近。 ②采用光电隔离技术,并且在隔离器件上加RC电路滤波。 ③认真妥善处理好接地问题,如模拟电路地与数字电路地要分开,印制板上模拟电路与数字电路应分开,大电流地应单独引至接地点,印制板地线形成网格要足够宽等。 软件抗干扰技术 除了硬件上要采取一系列的抗干扰措施外,在软件上也要采取数字滤波、设置软件陷阱、利用看门狗程序冗余设计等措施使系统稳定可靠地运行。特别地,当储能飞轮处于某一工作状态的时间较长时,在主循环中应不断地检测状态,重复执行相应的操作,也是增强可靠性的一个方法。 电路板设计 由于DSP、CPU等芯片工作频率较高,即使电路原理图设计正确,若印制电路板设计不当,也会对芯片的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声。因此,在设计印制电路板时,应注意采用正确的方法。 1)地线设计。在电路中,接地是控制干扰的重要方法,如能将接地和屏蔽正确结合起来使用,可解决大部分干扰问题。在一块电路板上,DSP、CPU同时集成了数字电路和模拟电路,设计电路板时,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。尽量加粗接地线,同时将接地线构成闭环路。 2)配置去耦电容。在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中,当电路从一个状态转换为另一种状态时,就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是DSP电路板的可靠性设计的一种常规做法:电源输人端可跨接一个10~100μF的电解电容器;为每个集成电路芯片配置一个0.01 μF的陶瓷电容器;对于关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线和地线间直接接入去耦电容。注意去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线。 大多数资料有提到过,去耦电容就近放置,是从减小回路电感的角度去谈及摆放问题,其实还有一个原则就是去耦半径的问题,如果电容离着芯片位置较远,超过去耦半径,会起不到去耦效果。 考虑去耦半径的最好办法就是考察噪声源和电容补偿电流之间的相位关系。当芯片对电流的需求发生变化时,会在电源平面的一个很小的局部区域内产生电压扰动,电容要补偿这一电流(电压),就必须感知到这一电压扰动。信号在介质中传播需要一定的时间,因此发生局部电压扰动到电容感知到需要有一定的时间延迟,因此必然造成噪声源和电容补偿电流之间的相位上的不一致。特定的电容,对与它自谐振频率相同的噪声补偿效果最好,我们以这个频率来衡量这种相位关系。当扰动区到电容的距离到达时,补偿电流的相位为和噪声源相位刚好差180°,即完全反相,此时补偿电流不再起作用,去耦作用失效,补偿的能量无法及时送达,为了能有效传递补偿能量,应使噪声源和补偿电流之间的相位差尽可能的小,最好是同相位的。距离越近,相位差越小,补偿能量传递越多,如果距离为0,则补偿能量百分之百传递到扰动区,这就要求噪声源距离电容尽可能得近。 对于大电容,因为其谐振频率很低,对应的波长非常长,因为去耦半径很大,所以不用去怎么关心大电容在电路板上的放置位置的原因,对于小电容,因为去耦半径很小,需要靠近去耦的芯片。 3)电路板器件的布置。在器件布置方面与其他逻辑电路一样,应把相互有关的器件尽量放得靠近些,这样可以获得较好的抗噪声效果。时钟发生器、晶振和CPU的时钟输人端都易产生噪声,这些器件要相互靠近些,同时远离模拟器件。 电路抗干扰设计原则汇总: 1.电源线的设计 (1) 选择合适的电源 (2) 尽量加宽电源线 (3) 保证电源线、底线走向和数据传输方向一致 (4) 使用抗干扰元器件 (5) 电源入口添加去耦电容(10~100uf) 2.地线的设计 (1) 模拟地和数字地分开 (2) 尽量采用单点接地 (3) 尽量加宽地线 (4) 将敏感电路连接到稳定的接地参考源 (5) 对pcb板进行分区设计,把高带宽的噪声电路与低频电路分开 (6) 尽量减少接地环路(所有器件接地后回电源地形成的通路叫“地线环路”)的面积 3.元器件的配置 (1) 不要有过长的平行信号线 (2) 保证pcb的时钟发生器、晶振和cpu的时钟输入端尽量靠近,同时远离其他低频器件 (3) 元器件应围绕核心器件进行配置,尽量减少引线长度 (4) 对pcb板进行分区布局 (5) 考虑pcb板在机箱中的位置和方向 (6) 缩短高频元器件之间的引线 4.去耦电容的配置 (1) 每10个集成电路要增加一片充放电电容(10uf) (2) 引线式电容用于低频,贴片式电容用于高频 (3) 每个集成芯片要布置一个0.1uf的陶瓷电容 (4) 对抗噪声能力弱,关断时电源变化大的器件要加高频去耦电容 (5) 电容之间不要共用过孔 (6) 去耦电容引线不能太长 5.降低噪声和电磁干扰原则 (1) 尽量采用45°折线而不是90°折线(尽量减少高频信号对外的发射与耦合) (2) 用串联电阻的方法来降低电路信号边沿的跳变速率 (3) 石英晶振外壳要接地 (4) 闲置不用的们电路不要悬空 (5) 时钟垂直于IO线时干扰小 (6) 尽量让时钟周围电动势趋于零 (7) IO驱动电路尽量靠近pcb的边缘 (8) 任何信号不要形成回路 (9) 对高频板,电容的分布电感不能忽略,电感的分布电容也不能忽略 (10) 通常功率线、交流线尽量在和信号线不同的板子上 6.其他设计原则 (1)CMOS的未使用引脚要通过电阻接地或电源 (2)用RC电路来吸收继电器等原件的放电电流 (3)总线上加10k左右上拉电阻有助于抗干扰 (4)采用全译码有更好的抗干扰性 (5)元器件不用引脚通过10k电阻接电源 (6)总线尽量短,尽量保持一样长度 (7)两层之间的布线尽量垂直 (8)发热元器件避开敏感元件 (9)正面横向走线,反面纵向走线,只要空间允许,走线越粗越好(仅限地线和电源线) (10)要有良好的地层线,应当尽量从正面走线,反面用作地层线 (11)保持足够的距离,如滤波器的输入输出、光耦的输入输出、交流电源线和弱信号线等 (12)长线加低通滤波器。走线尽量短截,不得已走的长线应当在合理的位置插入C、RC、或LC低通滤波器。 (13)除了地线,能用细线的不要用粗线。 7.布线宽度和电流 一般宽度不宜小于0.2.mm(8mil) 在高密度高精度的pcb上,间距和线宽一般0.3mm(12mil) 当铜箔的厚度在50um左右时,导线宽度1~1.5mm(60mil) = 2A 公共地一般80mil,对于有微处理器的应用更要注意 8.电源线尽量短,走直线,最好走树形,不要走环形 9.布局 首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。 在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。 在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则: (1)尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。 (2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 (3)重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 (4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 (5)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。 根据电路的功能单元.对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: (1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。 (2)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上.尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 (3)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易于批量生产。 (4)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3:2成4:3。电路板面尺寸大于200x150mm时.应考虑电路板所受的机械强度。 10.布线 布线的原则如下: (1)输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。 (2)印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.05mm、宽度为 1 ~ 15mm 时.通过 2A的电流,温度不会高于3℃,因此.导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02~0.3mm导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用宽线.尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,可使间距小至5~8mm。 (3)印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则.长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状.这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。 11.焊盘 焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。 12.PCB及电路抗干扰措施 印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系,这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。 13.电源线设计 根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。 14.地线设计 地线设计的原则是: (1)数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而租,高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。 (2)接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能,接地线应在2~3mm以上。 (3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力。 15.退藕电容配置 PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。 退藕电容的一般配置原则是: (1)电源输入端跨接10~100uf的电解电容器。如有可能,接100uF以上的更好。 (2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1 ~ 10pF的但电容。 (3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如 RAM、ROM存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。 (4)电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。 此外,还应注意以下两点: (1)在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用附图所示的 RC 电路来吸收放电电流。一般 R 取 1 ~ 2K,C取2.2 ~47UF。 (2)CMOS的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。以上就是电路板采取哪些有效措施进行抗干扰设计解析,希望能给大家帮助。

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  • LED路灯电源的如何避免雷击

    LED路灯电源的如何避免雷击

    在现实生活中经过大量的实践,同时经过科学的设计及严格的检验,不仅能确保LED路灯系统不受到雷电的伤害,而且杜绝了雷电对电源设备的共模和差模干扰。 路灯安装在户外,雷击是一个非常大的威胁。轻则导致路灯损坏,重则引起火灾或人员伤亡,产生巨大的损失。在此,就向大家介绍一下关于雷电对LED路灯的影响以及防范措施。 本文总结雷击主要有以下四种类型: 1.直击雷 直击雷蕴含极大的能量,峰值电压可达5000kv的雷电流入地,具有极大的破坏力。会造成以下三种影响: a 巨大的富电流在数微秒时间内流下地,使地电位迅速拾高,造成反击事故,危害人身和设备安全。 b 雷电流产生强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。 c 雷电流流经电气设备产生极高的热量,造成火灾或爆炸事故。 2.传导雷 远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压,由室外电源线路和通信线路传至建筑物内室内的电气设备。 3.感应雷 云层之间频繁放电产生强大的电磁波导致共模和差模干扰,影响电气设备运行。 4.开关过电压 供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等,都能在电源线路上产生高压脉冲,脉冲电压可达正常电压的3到5倍,可严重损坏设备。破坏效果与雷击类似。 那么我们又将如何防范雷击事故的发生呢?经过中电华星电源研究实验室研究发现,以下几种方式是防范路灯被雷电破坏最有效的办法: 4.1 外部防雷与内部防雷相结合 现在一般的LED路灯外部都是导体材料,本身就相当于一个避雷针,在设计上必须安装引下线和地网,这些系统构成外部防雷系统。该系统可避免LED路灯因直击雷引起火灾及人身安全事故。内部防雷系统是指路灯内部通过接地、设置电压保护等方式对设备进行保护。该系统可防止感应雷和其他形式的过电压侵入,造成电源毁坏、这是外部防雷系统无法保证的。这两者之间是相辅相成的,互为补充。内部防雷系统在很多器件上例如外壳、进出保护区的电缆、金属管道等都要连接外部防雷系统或者设置过压保护器,并进行等电位连接。 4.2 防雷等电位连接 彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,电源线、信号线、金属管道等都要用过压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处也要进行局部等电位连接,各个局部等电位连接处要互相连接,最后与主等电位处相连。 4.3 设置雷电保护区 目前LED路灯除了电源设备外,还会设置一些通信设备用于控制路灯的开关及亮度,这些设备及电源都需要安置在雷电保护区内,保护区域直接受外壳屏蔽。此处的电磁场要弱得多。 4.4 高质量保护设备--防雷模块和过压保护模块 防雷器的作用是在最短时间(纳秒级)内将被保护系统连入等电位系统中,使设备各端口等电位。同时将电路中因雷击而产生的巨大脉冲能量经短路线释放到大地,降低设备各接口端的电位差,从而起到保护设备的作用。中电华星技术研发团队认为,LED路灯电源模块不仅要按照上述要求进行设计,而且必须经过严格的检验程序。 a 具有恒压输出功能或具有恒流输出功能或两者功能兼有的控制装置,应采用GB19510.12/IEC61347-2-13安全标准检验。 b 对仅具有控制LED亮暗、闪动、颜色等逻辑变化功能的控制装置,应采用GB19510.12/IEC61347-2-11安全标准检验。 c 如果一个控制装置兼有上述两者的功能的,应按照GB19510.12/IEC61347-2-13安全标准检验。

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  • 教你一眼识别直流电源和交流电源的区别

    教你一眼识别直流电源和交流电源的区别

    随着电子产品的不断发展,现如今的发电设备所用的都是交流电这种类型,而在我们平日里的家庭供电也采用的是这种类型的供电系统,但是我们平时使用的一些电器,像电脑这一些却是变成直流电才能够提供给我们使用的,直流电和交流电有着相同也有着不同,下面就给大家介绍一下两者的特点。 首先,我们来了解一下这两者有什么区别。直流的话是指方向,大小都是稳定的,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电,不随着时间发生改变,而另外一种就是指这两个方面都会跟着时间变化,我们平时的供电系统是会做周期性变化的。而他们都有着各自的优缺点,因为这一些,所以他们适合应用的地方才都不一样,恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池,脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化。 直流电源,他的方向不会随着时间而发生改变,所以比较稳定,现在电子设备中必须要有的一个功能特点,就是一定要有良好的稳定性,而在这里我们就要用到这一种,所以需要用到别的东西,在这两者之间发生一定的转变,并且它产生的磁场是比较稳定的,所以经常被用于一些比较重要的控制系统,例如变电站,移动通讯基站等等这一类的。 交流电源则是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。它可以通过变压器进行改变,但是另外一种却不能实现在一点,所以在长距离的电能输送中,我们是采用会变化的那一种类型的,主要是因为电缆都非常的长,这样会让它的电阻非常的大,发生很大的能量损耗,所以一定要加大输出的电压,这样就能减少损耗。交流电是用交流发电机发出的,在发电过程中,多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上,使得发电过程中,各个线圈就切割磁力线,由于具有多对磁极,每对磁极产生的磁力线被切割产生的电压、电流都是按弦规律变化的,所以能够不断的产生稳定的电流。最后,在终端又可以通过变压器将高电压转化成比较合适的电压,正是这样,我们才会在大规模远距离上面都采用高压交流输电模式。 直流电源概述 直流电源,是维持电路中形成稳恒电压电流的装置。如干电池、蓄电池、直流发电机等。 直流电源有正、负两个电极,正极的电位高,负极的电位低,当两个电极与电路连通后,能够使电路两端之间维持恒定的电位差,从而在外电路中形成由正极到负极的电流。直流电源是一种能量转换装置,它把其他形式的能量转换为电能供给电路,以维持电流的稳恒流动。 交流电源概述 交流电源是现代词,是一个专有名词,指的是插头与插座指用来接上用来将市电提供的交流电,使家用电器与可携式小型设备通电可使用的装置。 家用交流电源插头与插座指用来接上用来将市电提供的交流电,使家用电器与可携式小型设备通电可使用的装置。 电源插头有棒状或铜板状突出的公接头,以物理方式插入有插槽或凹洞的母接头型的电源插座。插头上一般都有火线(孔洞较短)、中性线接头(孔洞较长),部分还有接地接头(中央圆孔)。有多种插头并未特别区分火线与中性线,而也有些接头会有多个火线。这些接头可能镀上了铜、锡、镍。 电源插座是有插槽或凹洞的母接头,用来让有棒状或铜板状突出的电源插头插入,以将电力经插头传导到电器。一般插座都设计成非同一规格的插头就无法插入,部分插座上会有棒状突出,搭配插头上的凹洞。

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  • 要想了解PC电源,就得了解什么是肖特基整流

    要想了解PC电源,就得了解什么是肖特基整流

    通常情况下对于爱倒腾的小伙伴肯定知道在PC电源的上通常会提到“同步整流”和“肖特基整流”两个结构,而这两个整流结构也是目前PC电源的主流,而且用“平分秋色”来形容他们的市场份额也是非常恰当的。只是我们仔细观察的话,就会发现肖特基整流常见于入门级产品,而同步整流则常见于中高端产品,两者的定位早已确定,俨然已是PC电源的身份象征。但不知道大家有没有想过,为什么它们能有如此明确的定位区分呢? 电源+12V输出的整流电路(上图为ROG Strix 750W电源) 肖特基整流和同步整流一般位于PC电源的低压侧,也就是我们常说的二次侧,其中肖特基整流除了+12V使用外,也会用在+5V和+3.3V输出上,当然也有+12V使用肖特基整流而+5V与+3.3V通过DC-DC从+12V转出的产品;而同步整流则多数应用在+12V上,基本上都是搭配DC-DC实现+5V和+3.3V的输出,但甚少有+12V使用同步整流、+5V与+3.3V使用肖特基整流的产品,因为这种结构无论是性能还是成本都没有优势,堪称是一种“奇葩组合”。 因此当我们提到电源采用的是同步整流还是肖特基整流时,多数情况下都是指代+12V输出的低压整流方式。而+12V在今天已经是PC电源的输出大头,往往能占据输出功率80%甚至更高的组成,所以同步整流和肖特基整流的优劣,对电源性能的表现起到了重要的决定性作用。 什么是肖特基整流? 肖特基二极管(上图为技嘉P650B电源) 肖特基二极管是以其发明者肖特基博士(Schottky)命名,全称为Schottky Barrier Diode,即肖特基势垒二极管,简称SBD,是一种低功耗的超高速半导体器件。其使用方法与快速恢复二极管有些类似,但两者的特性有明显的差异,快速恢复二极管的反向恢复时间一般在50微秒左右,而肖特基二极管的反向恢复时间更短,可以达到纳秒级,而且正向导通的压降更低,不过其相比快速恢复二极管在耐压值和漏电流上有所不如,因此肖特基二极管常用于高频、低压、大电流的场合中,例如PC电源就是一个很好的应用场合。 肖特基整流电路原理简图 使用肖特基二极管进行整流的优势是电路结构比较简单,而且转换效率还算不错,普遍可以达到80%以上,因此入门级的PC电源在二次侧部分大都使用肖特基整流。肖特基整流电路的简化图如下所示,当晶体管Q1导通时,电流不流向肖特基二极管D1,而晶体管Q2断开时,正向电流则会流向D1, 由于二极管有单向导通的特性,因此只要晶体管Q1能实现导通和断开的切换,就可以实现整个电路的整流输出,而这部分的控制并不需要专门的驱动电路。 PFR40L60CT肖特基二极管的压降曲线 从这个电路我们也可以看出,由于晶体管导通时的能量损耗极低,因此整个电路损耗大部分都是肖特基二极管的正向压降带来的。肖特基二极管的正向压降并不是固定值,实际上会随着通过电流的增加而增加,但并不是线性关系,具体的曲线会根据产品的不同而不同,例如上图就是PFR40L60CT肖特基二极管的正向压降曲线 ,可以看到其正向压降在输出电流10A时,基本都处于0.4V左右,这意味着其此时损耗的功率为0.4V*10A=4W。

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  • 真正决定线材的电传导能力的是什么?

    真正决定线材的电传导能力的是什么?

    通常情况下真正决定线材电传导能力的是什么呢?首先是铜芯的截面积大小,铜芯的截面积越大,其承担的电流就越大。只是我们如何测量线材的截面积来确定其最大承担电流呢?直接测量肯定是不可能的,实际上我们一般是通过AWG标号来进行判断。 PC电源上比较常见的是18AWG线材 AWG也就是American Wire Gauge美国线规,是一种可以直接判断导线截面积大小的标准,自1857年起就在美国地区使用,至今已经成为了一种国际化标准。根据AWG的相关规范,在标准AWG孔径能塞得越多的导线,其AWG标号就越大,例如18AWG就是在标准AWG孔径内塞入了18根导线的意思,因此AWG标号越大的线材,就意味着其截面积就越小,可承担电流的能力就越低。 值得一提的是,AWG标号指的是线缆内部导体的截面积而非整个导线的截面积,因此同样粗细的线材并不代表他们电传导性能相同,只有AWG标号相同的线材在电传导能力上才是基本一致的。目前PC电源的输出线材多使用16AWG、18AWG、20AWG、22AWG线材,前两者多用于大电流的线路上如+12V、+5V与+3.3V供电,而后两者则多数用在低电流输出线路或者是检测反馈线路上,如+5Vsb、-12V以及PG信号线上。

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  • 什么是SFX-L电源?这是一个业界规范吗?

    什么是SFX-L电源?这是一个业界规范吗?

    伴随着电源架构的优化以及电子元器件性能的提升,现在SFX电源的额定功率已经从原来的中低瓦数提升到了中高瓦数级别,高端型产品已经可以实现600W以上的额定功率,最高可以达到750W的水平,考虑到SFX电源多数面向的紧凑型迷你平台,即便是高性能的小钢炮,这也已经能满足绝大部分平台的需求。 SFX电源已经可以做到750W额定功率并通过80Plus铂金认证 但由于SFX电源的内部空间终归不如ATX那么大,在电子元件以及电源架构出现革命性变化之前,想要在SFX电源上作出更高功率的产品,难度是越来越大了。因此也有一种SFX电源,是像加长型ATX电源那样,通过增加自己的长度,来换取更多的元器件安装空间与散热空间,以此实现更高的额定功率。而这种加长型的SFX电源,市场上一般称之为SFX-L电源。 SFX-L这个规格实际上并不存在于英特尔的电源设计规范中,因此它和加长型ATX电源一样,原则上是没有长度上限的。然而SFX电源本身面向的就是小型平台或者迷你平台,长度越长太长兼容性就会越差,有不少给予SFX电源设计的机箱,根本就没有留出太多的空间给SFX-L电源使用,因此SFX-L电源的长度一般会控制在130mm左右,也就是从顶面看会更接近于一个正方形。 相比长方形的SFX电源,SFX-L电源更接近于正方形 不过SFX-L电源终归不是标准产品,虽然曾经颇有规模地在市场上推广了一段时间,期间也不乏让人眼前一亮的产品,例如银欣的SX800-LTI,一款额定功率达到800W的80Plus钛金认证产品,但是由于产品性价比与玩家接受度等因素,SFX-L电源的市场环境一直不算理想,而随着额定功率更高的标准SFX电源诞生,SFX-L电源的定位就越加尴尬,反而沦为了更小众的产品。

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  • 关于解析开关电源模式你所不知道的事情!

    关于解析开关电源模式你所不知道的事情!

    本文举的例子中,要考虑的唯一变量就是允许的温度范围内开关频率的变化。在实际应用中,可能存在许多其他变量,如电感和电容的实际值变化。这些亦受工作温度的影响。但是,我们也可以假设,在大多数情况下,开关频率的实际变化不会达到±10%的限值。通常,开关频率会在指定范围中间的典型值附近变化。为了系统地考虑电源中的所有动态变量,我们可以通过蒙特卡罗分析找到答案。其中不同分量和变量参数的变化根据其发生的概率进行加权,并相互关联。使用ADI公司免费提供的LTspice®仿真软件可进行蒙特卡罗分析。 开关模式电源采用固定、可调或与外部时钟同步的频率进行开关转换。开关频率值决定了电源电容和电感的外形尺寸,因此也决定了其成本。为设计出小型低成本电路,设计人员开始使用更高的开关频率。 根据其数据手册技术规格,开关稳压器IC中内置的振荡器通常可用于非常宽的频率范围。例如:单片ADP2386降压变换器IC可确保其开关频率在设定值的±10%范围内。其他常用的开关稳压器IC则指定为设定值的±20%或更高范围。由于ADP2386开关频率具有±10%的变化范围,在极端情况下,ADP2386使用RT将开关频率设置为600 kHz,即可在540 kHz和660 kHz频率下进行开关转换。 图1.ADP2386降压变换器,其开关频率由电阻RT设置 在设计电路时,必须考虑到开关频率可能会有20%的变化,由于流经电感的峰值电流会随实际开关频率有所不同,因此,电感电流纹波会直接影响输出电压纹波。 图2显示了开关频率对电感电流纹波的影响 图中,600 kHz的标称开关频率以蓝色显示。最小(540 kHz)开关频率以紫色显示,最大(660 kHz)开关频率以绿色显示。在600 kHz的标称设置频率下,当稳压器在540 kHz频率下开关时,可以看到峰峰纹波电流为1.27 A。但是,在600 kHz的相同频率设置下,开关稳压器也能够在660 kHz频率下开关,相应的纹波电流为1.05 A。在此例中,220 mA的线圈电流纹波差异可能是由于电路中不同组件的开关频率变化导致的。这已经超过了整个允许的温度范围。 开关稳压器的限流值设置必须考虑这个因素。峰值电流必须足够低,才能确保在正常运行期间不会激活现有的任何过流保护。 请注意,本例未考虑所有其他可能出现的变化因素,如电感和电容值变化。 图3显示了不同的电流纹波变化的相应输出电压纹波值 电路设计为开关频率为600 kHz时产生4.41 mV纹波电压。在540 kHz开关频率下,纹波电压为5.45 mV;在660 kHz开关频率下,纹波电压为3.66 mV。

    线性电源 电源设计 开关频率

  • 你知道LED全彩屏报价及预算评估吗?

    你知道LED全彩屏报价及预算评估吗?

    什么是LED全彩屏报价及预算评估?想购买LED显示屏的朋友,一定会要求LED显示屏报价方案来作为参考,预算方面是否超支。凭多年经验,下面我们将为您详细介绍LED显示屏报价包含的各项费用,以助您在选购LED全彩屏时有一个直观清晰的认识。 1.显示屏屏体费用:一般是按每平方米多少钱来算的,即常见的LED显示屏报价xxx元/m2,其中显示屏型号、所用材料不同,报价也会有区别。屏体报价中包括了全套的LED彩屏所需:管芯、模组电路板、IC驱动芯片、模组电源、钢质箱体和塑胶面罩以及显示屏内部所有排线、连接线等等。一般是含税报价,这个可能有所不同,具体咨询时候问清楚。 2.控制系统费用:即显示屏发送卡和接收卡的费用,一个屏一般只需1张发送卡,装在电脑主机里面,发送卡数量n张。控制卡的使用主要还是根据显示屏大小来确定数量。一般来讲面积越大、密度越高的显示屏,所用到的接收卡的数量越多。 3.控制电脑:控制LED显示屏、LED全彩屏的必需设备,需要配置要求或更高:双核CPU、2G内存、512M以上独立显卡、主板要有PCI插槽。 4.音响+功放:让显示屏同步视频播放发出声音的设备,一般配备1功放、2音响。 5.配电柜:小面积LED显示屏可以不用;建议最大功耗在10KW功率以上的显示屏配备上,可为显示屏设备各器件运行稳定提供电压电源电流,有效防止显示屏供电源开关跳匣等故障。 6.空调:散热设备,户外LED显示屏20m2以上必须由厂家配置空调,以保证屏体的正常运行和延长显示屏各器件的使用寿命。一般室内屏或小面积显示屏可以不用;大面积室内显示屏强烈建议配备壁挂式空调,有效降温,保证显示屏高温下正常远行,降低故障率。 7.多功能卡:室内显示屏用,主要作用有分时段智能调节LED全彩显示屏亮度、温度等数值,智能调节从而达到节能省电,延长led显示屏使用寿命;室内显示屏可以不使用。 8.避雷器:户外LED显示屏用,主要是防雷击保护装置;室内显示屏可以不使用。 9.视频采集卡:电视卡,一张小卡,安装在电脑里,配上相应的驱动程序软件,可以让显示屏同步播放有线电视频道节目,是否需要用,户可以自行选购,价格不贵。 10.LED视频处理器:主要是提高大屏整体显示效果和功能应用,充分挖掘显示屏的价值。解决各种视频信号接入、处理以及显示的问题,能够完成众多信号格式之间的格式转换问题。LED视频处理器品牌和型号众多,价格各异。 11.LED播放软件:包括电脑系统软件,LED视频播放软件等。一般都是免费提供的 12.钢结构、人工安装:用来固定安装显示屏的支架,一般用钢架框结构,还有铝塑板或不锈钢包边材料。包括人工安装费用(建议:可以由厂家免费提供钢架结构设计图纸,客户在当地找制作商制作好,制作简单,一般工人即可完成,费用少,方便安装)。 13.运费:视运送距离预算,相信广大客户还是可以接受的。费用方面客户也可以自己负责,实报即可。 14.技术员费用:显示屏发货到客户方的同时,公司派1-2名技术工程师上门协助指导安装、技术调试。主要有技术工程师一般的食宿费用和往返路费。以上就是LED全彩屏报价及预算评估解析,希望能给大家参考。

    线性电源 LED 全彩屏 报价及预算

  • 线性稳压器和开关稳压器比较

    虽然设计人员很清楚开关 DC/DC 转换器能效高,但线性稳压器仍是大多数应用的最佳选择。了解其中的原因将帮助设计人员做出正确选择并妥善实现方案。 本文对线性稳压器和开关稳压器进行了比较,并介绍了在考虑能效的同时,如何相应考虑简洁性、低成本、稳定性等因素。 开关稳压器:高效但复杂 开关稳压器效率高,并且能够轻松实现升压输出、降压输出和电压逆变。目前的模块化芯片结构紧凑、性能可靠,许多供应商都有供应。尽管开关稳压器具有许多优势,但也存在不足之处(表 1)。 首先,开关稳压器属于复杂芯片,因此为确保新产品正常工作,可能需要更多的设计工作。其次,目前的开关稳压器集成度越高,成本也越高,并且还需增大芯片尺寸。最后,所有的高频率开关往往会产生噪声。 在高频工作模式下,开关稳压器会在输入和输出滤波器上产生电压和电流纹波,这是在设计中使用该器件所面临的主要问题。而解决这些问题需要时间和设计技能。 线性稳压器可以解决开关稳压器的所有主要缺点。它们简单且低成本,需要较少外部元器件,并且不会因开关产生多余的噪声。如表 1 所示,对于恰当的应用选择这些合适的线性稳压器才是明智之举。 仅支持降压工作模式 上段描述中有一关键词“恰当的应用”,那是因为线性稳压器存在局限性,这意味着它们可能不适合某些设计,但却会是另一些设计的合适之选。 例如,线性稳压器输出只能低于输入电压(“降压”)。因为存在局限性,所以需要增加额外的电池来提高基本 DC 供电电压,才能确保电压超过 LDO 需要的输入电压。每个稳压器需使用五个标称电压为 1 至 1.5 伏的电池,每个电池需要在其整个放电周期内确保可靠的 5 伏输出电压。而额外增加电池的成本很快会超出使用较少电池即可运行的开关稳压器成本。此外,额外的电池还占据了宝贵的空间。 另外还有一个问题,如果产品中的元器件需要高于所有其他元器件的电压,线性稳压器无法实现升压输出。还有类似的问题,在某些模拟电路需要负电压的情况下,由于线性稳压器无法逆转正电源,因而无法使用。 线性稳压器的效率不如开关器件,因此其电池的寿命不如开关稳压器长久。更糟糕的是,如果电池仍有一些电量,但合成后的输出电压低于芯片需要的最低电压,将无法使用剩余电量。 相比之下,开关器件可以切换至升压模式,从而用尽电池的最后电量。 当电池的直流源的初始电压高于实际需要的轨电压,且电池电压随着放电的持续降至所需轨电压以下时,降压升压稳压器就非常实用。降压升压器件可以在两种模式中完美切换,即使在电池电压降至轨电压之下,仍可获得所需的输出轨电压值。 在一些极低功耗应用中,以缩短电池寿命为代价来避免使用开关稳压器是可以接受的。例如,使用线性稳压器导致高功耗产品的电池寿命从 12 小时缩短至 8 小时,消费者不太会对此感到高兴;但如果价格足够便宜,消费者很可能会接受低功耗产品的电池寿命从六个月缩短至五个月。 线性稳压器的高能效范围 线性稳压器可能无法达到开关转换器或稳压器的整体效率,但其仍具有自身的优势,在输入和输出电压差降低时,稳压器能效就会升高。当输入电压刚刚高于输出电压值时,线性稳压器的能效接近 95% 至 99%。 这种特征表明在特定应用中的线性稳压器整体效率要高于仅做简单直接比较而得出的结果。因此务必考虑产品工作期间内电池的完整放电特性,并确定该段时间内的平均效率以获得精确数值(图 1)。 图 1:使用三节 AA 型碱性电池(100 mW 恒定功率负载)的系统中线性稳压器能效与电池电压之间的关系;请注意稳压器能效如何随着电压下降而升高。(图片:Maxim Integrated)尽管电池满电量时能效约为 73%,但整个放电周期内的平均能效为 85%。应该将此数值与开关稳压器等效数据进行比较,因为开关稳压器电池效率不会随着电压下降而升高。 再看一下图 1,我们会发现在 20 小时后,尽管电池仍有一些电量,但由于输入和输出电压差太小,以至于该器件无法调节电压,继而停止工作。电池实际为产品供电的总累积电量为: 平均调节效率 × 停止供电前的电池能量使用百分比 =85% × 80% = 68%。 选择较低压差特性的 IC 确保耗尽更多的电池电量,从而提高效率。 “压差”是指调节停止前输入和输出电压的差值。如图 1 示例所示,如果线性稳压器更换成具有更高压差的器件(3.4 至 3.0 伏),电池可以多使用 2.5 小时,电池能源利用率将提高至: 85% × 90% = 76.5% 仔细查看制造商提供的规格书,因为一些所谓的“低压差”(LDO) 器件的输入/输出压差十分大。这意味着停止工作前,电池中仍含有很多电量。请注意,压差可能随负载电流变化而变化。 LDO 选择与实现 对于希望在特定应用中选择使用 LDO 以便充分利用线性稳压器优势的设计工程师来说,很可能会在市场上纷繁芜杂的选择面前不知所措。虽然外观简洁,但一般的 LDO 规格书除基本的规格表通常还有二十、三十甚至更多性能图。这些图展现了静态和动态性能以及在不同工作场景和条件下的功能。 在针对便携式应用的 LDO 器件中,有许多器件适合于宽输入和输出电压范围。一些具有固定输出电压、一些具有用户可调节输出电压、一些可以提供负输出轨。一些 LDO 较为通用并具有备用电源,而其他一些 LDO 针对特定应用领域专门优化了一个或多个参数。以下几个示例展示了市面上 LDO 的多样性。 汽车:Maxim Integrated MAX16910 是用于汽车应用的 200 mA 超低静态电流 LDO。除了具备基本性能,该器件还适用于要求严苛的汽车应用环境。具有 +45 伏的抗瞬变输入电压,可以应对“负载突降”状况并在该状况下工作,还可工作于(指定值)-40°C 至 +125°C 的汽车温度范围(图 2)。在 +3.5 伏至 +30 伏的输入电压下工作,仅消耗 20 微安 (?A) 空载静态电流,在用户控制关断模式下仅为 1.6 μA。 图 2:Maxim Integrated 的 MAX16910 十分引人注目,因为它符合质保功能中严苛的汽车规定,并可在 -40°C 至 +125°C 的温度范围内正常工作。(图片:Maxim Integrated)负电压:负电压设计可不仅仅是反向连接转换器,还涉及到接地参考问题以及其他拓扑问题。因而,需要特定的负电压型 LDO。Analog Devices 的 ADP7183 具有负输入/输出电压以及超低噪声特性(图 3)。 这些 IC 在 ?2.0 伏至 ?5.5 伏的输入电压下工作,最高提供 ?300 毫安 (mA) 的输出电流。该器件提供 15 种 ?0.5 伏至 ?4.5 伏的固定输出电压选择,或具有在 ?0.5 伏至 ?VIN + 0.5 伏范围内可调节的输出电压。此外,输出噪声在 100 Hz 至 100 kHz 时仅为 4 μVRMS,噪声谱密度在 10 kHz 至 1 MHz 时为 20 nV/√Hz。最后,典型电源抑制比 (PSRR) 在 10 kHz 时为 75 dB;100 kHz 时为 62 dB;1 MHz 时为 40 dB。 线性稳压器L7806CV www.dzsc.com/ic-detail/9_2854.html的详细规格 类别:集成电路(IC) PMIC - 稳压器 - 线性 制造商:STMicroelectronics 系列:- 包装 :管件 零件状态:在售 输出配置:正 输出类型:固定 稳压器数:1 电压 - 输入(最大值):35V 电压 - 输出(最小值/固定):6V 电压 - 输出(最大值):- 压降(最大值):2V @ 1A(标准) 电流 - 输出:1.5A 电流 - 静态(Iq):8mA PSRR:59dB(120Hz) 控制特性:- 保护功能:超温,短路 工作温度:0°C ~ 125°C 安装类型:通孔 封装/外壳:TO-220-3 供应商器件封装:TO-220-3 基本零件编号:L7806 输出配置:正 输出类型:固定 稳压器数:1 电压-输入(最大值):35V 电压-输出(最小值/固定):6V 压降(最大值):2V @ 1A(标准) 电流-输出:1.5A 电流-电源:8mA PSRR:59dB(120Hz) 保护功能:超温,短路 工作温度:0°C ~ 125°C 安装类型:通孔 封装/外壳:TO-220-3

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