在科技日新月异的今天,从我们日常使用的智能手机、笔记本电脑,到工业生产中的自动化设备、通信基站,再到医疗领域的精密仪器,电子设备已广泛渗透到生活的各个角落。而在这些设备的运行中,开关电源扮演着不可或缺的角色,作为 “能量心脏”,为各种电子设备稳定、高效地供电。
小封装,高能效,设计灵活,最大输出电流 6A,最低工作电压0.6V
在开关电源设计中,地弹噪声(Ground Bounce)引发的逻辑误触发、信号完整性劣化及电磁辐射问题已成为制约系统可靠性的核心瓶颈。某DC-DC转换器在12V转3.3V电路中,因布局不合理导致1%产品无法启动,经分析发现地弹噪声使COMP引脚电压跌破-0.5V阈值,触发芯片保护模式。本文提出基于分割地层与磁珠选型的量化评估准则,结合物理公式与仿真验证,实现地弹噪声抑制30dB以上的效果。
由于电容容量无法无限增加,因此总会存在一定量的低频纹波。经过DC/DC变换器衰减后的交流纹波,在开关电源输出端呈现为低频噪声,其大小主要受DC/DC变换器的变比和控制系统增益的影响。值得注意的是,电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制相比电压型有所提升,但输出端的低频交流纹波仍相对较大。为了实现开关电源的低纹波输出,必须采取措施对低频电源纹波进行滤波,这可以通过前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来实现。
由于快速开关,电压和电流波形的上升沿和下降沿变化更快。急剧的变化会在高频下产生大量能量,成为开关模式电源供应中 EMI 的主要来源。这种高频能量会在电源供应的谐振腔内产生振铃。
调试开关电源主要调试低压高压工作状态、输出电压是否稳定、带载能力等。在电力电子领域,开关电源以其高效率、小体积等优点得到广泛应用。
高频变压器,作为变换交流电压、电流和阻抗的关键器件,其工作原理在于铁芯(或磁芯)中产生的交流磁通。当初级线圈中通入交流电流时,这一磁通便在铁芯中形成,进而在次级线圈中感应出相应的电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)与线圈共同构成,其中线圈包含两个或以上的绕组,接电源的绕组被称为初级线圈,其余则为次级线圈。变压器的磁芯种类繁多,如罐型磁芯、RM型磁芯、E型磁芯等,它们对变压器的工作性能有着深远的影响。接下来,我们将深入探讨这些磁芯形状对变压器工作的影响。
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开关电源内部的功率开关管工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,电源效率可达75%~90%,比普通线性稳压电源(线性电源)提高一倍。
开关电源,这一利用现代电力技术调控开关晶体管通断时间比率的电源设备,其核心在于维持稳定输出电压。这种电源通常由脉冲宽度调制(PWM)控制的金氧半场效晶体管构成,是现代电力电子技术的重要一环。随着电力电子学的发展方向从低频技术转向高频技术,开关电源技术在电力电子应用和各类电源系统中都扮演着不可或缺的角色。
开关电源是一种通过控制开关管的导通和关断时间,将直流电转换为稳定输出的直流电源。其工作频率指的是开关管在单位时间内完成导通和关断的次数,通常以赫兹(Hz)为单位表示。开关电源的频率对其性能和效率有着重要影响。
开关电源PCB布局的核心原则是:通过紧凑布局、优化电流路径、控制安规间距、强化散热管理、合理配置滤波电容及分层设计,实现高效率、低噪声和稳定性。
在现代电子设备的蓬勃发展进程中,DCDC 开关电源凭借其效率高、体积小、成本低等显著优势,在通信、计算机、消费电子以及工业控制等众多领域获得了极为广泛的应用。然而,随着电子设备朝着高频化、集成化和小型化的方向不断迈进,DCDC 开关电源所产生的噪声问题也日益凸显,逐渐成为制约其进一步发展和应用的关键因素之一。尤其是输入前端噪声,不仅会对电源本身的性能产生不良影响,还可能通过传导或辐射的方式干扰周边的电子设备,甚至引发系统故障。因此,深入研究 DCDC 开关电源输入前端噪声的产生机理、传播路径以及有效的抑制方法,对于提高电源的可靠性和电磁兼容性具有重要的理论意义和工程应用价值。
在开关电源系统中,滤波电容扮演着至关重要的角色,它负责平滑电源输出的电压和电流,减少纹波干扰,为后端负载提供稳定的供电环境。然而,当滤波电容频繁出现烧毁现象时,不仅会影响开关电源的正常工作,导致设备性能下降甚至无法正常运行,还可能引发安全隐患。深入探究滤波电容老烧的原因,对于保障开关电源的稳定运行、提高设备可靠性具有重要意义。
在开关电源电路中,通常情况下,控制电路和统计反馈电路是低压电路,而功率电路是高压电路。
开关电源,这一利用现代电力技术调控开关晶体管通断时间比率的电源设备,其核心在于维持稳定输出电压。这种电源通常由脉冲宽度调制(PWM)控制的金氧半场效晶体管构成,是现代电力电子技术的重要一环。