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  • 开关模式电源电流检测——第三部分:电流检测方法

    开关模式电源电流检测——第三部分:电流检测方法

    开关模式电源有三种常用电流检测方法是:使用检测电阻,使用MOSFET RDS(ON),以及使用电感的直流电阻(DCR)。每种方法都有优点和缺点,选择检测方法时应予以考虑。 检测电阻电流 作为电流检测元件的检测电阻,产生的检测误差最低(通常在1%和5%之间),温度系数也非常低,约为100 ppm/°C (0.01%)。在性能方面,它提供精度最高的电源,有助于实现极为精确的电源限流功能,并且在多个电源并联时,还有利于实现精密均流。 图1.RSENSE电流检测 另一方面,因为电源设计中增加了电流检测电阻,所以电阻也会产生额外的功耗。因此,与其他检测技术相比,检测电阻电流监测技术可能有更高的功耗,导致解决方案整体效率有所下降。专用电流检测电阻也可能增加解决方案成本,虽然一个检测电阻的成本通常在0.05美元至0.20美元之间。 选择检测电阻时不应忽略的另一个参数是其寄生电感(也称为有效串联电感或ESL)。检测电阻可以用一个电阻与一个有限电感串联来正确模拟。 图2.RSENSE ESL模型 此电感取决于所选的特定检测电阻。某些类型的电流检测电阻,例如金属板电阻,具有较低的ESL,应优先使用。相比之下,绕线检测电阻由于其封装结构而具有较高的ESL,应避免使用。一般来说,ESL效应会随着电流的增加、检测信号幅度的减小以及布局不合理而变得更加明显。电路的总电感还包括由元件引线和其他电路元件引起的寄生电感。电路的总电感也受到布局的影响,因此必须妥善考虑元件的布局,不恰当的布局可能影响稳定性并加剧现有电路设计问题。 检测电阻ESL的影响可能很轻微,也可能很严重。ESL会导致开关栅极驱动器发生明显振荡,从而对开关导通产生不利影响。它还会增加电流检测信号的纹波,导致波形中出现电压阶跃,而不是预期的如图3所示的锯齿波形。这会降低电流检测精度。 图3.RSENSE ESL可能会对电流检测产生不利影响。 为使电阻ESL最小,应避免使用具有长环路(如绕线电阻)或长引线(如厚电阻)的检测电阻。薄型表面贴装器件是首选,例子包括板结构SMD尺寸0805、1206、2010和2512,更好的选择包括倒几何SMD尺寸0612和1225。 基于功率MOSFET的电流检测 利用MOSFET RDS(ON)进行电流检测,可以实现简单且经济高效的电流检测。LTC3878是一款采用这种方法的器件。它使用恒定导通时间谷值模式电流检测架构。顶部开关导通固定的时间,此后底部开关导通,其RDS压降用于检测电流谷值或电流下限。 图4.MOSFET RDS(ON)电流检测 虽然价格低廉,但这种方法有一些缺点。首先,其精度不高,RDS(ON)值可能在很大的范围内变化(大约33%或更多)。其温度系数可能也非常大,在100°C以上时甚至会超过80%。另外,如果使用外部MOSFET,则必须考虑MOSFET寄生封装电感。这种类型的检测不建议用于电流非常高的情况,特别是不适合多相电路,此类电路需要良好的相位均流。 电感DCR电流检测 电感直流电阻电流检测采用电感绕组的寄生电阻来测量电流,从而无需检测电阻。这样可降低元件成本,提高电源效率。与MOSFET RDS(ON)相比,铜线绕组的电感DCR的器件间偏差通常较小,不过仍然会随温度而变化。它在低输出电压应用中受到青睐,因为检测电阻上的任何压降都代表输出电压的一个相当大部分。将一个RC网络与电感和寄生电阻的串联组合并联,检测电压在电容C1上测量(图5)。 图5.电感DCR电流检测 通过选择适当的元件(R1 × C1 = L/DCR),电容C1两端的电压将与电感电流成正比。为了最大限度地减少测量误差和噪声,最好选择较低的R1值。 电路不直接测量电感电流,因此无法检测电感饱和。推荐使用软饱和的电感,如粉芯电感。与同等铁芯电感相比,此类电感的磁芯损耗通常较高。与RSENSE方法相比,电感DCR检测不存在检测电阻的功率损耗,但可能会增加电感的磁芯损耗。 使用RSENSE和DCR两种检测方法时,由于检测信号较小,故均需要开尔文检测。必须让开尔文检测痕迹(图5中的SENSE+和SENSE-)远离高噪声覆铜区和其他信号痕迹,以将噪声提取降至最低,这点很重要。某些器件(如LTC3855)具有温度补偿DCR检测功能,可提高整个温度范围内的精度。 表1总结了不同类型的电流检测方法及其优缺点。 表1.电流检测方法的优缺点 表1中提到的每种方法都为开关模式电源提供额外的保护。取决于设计要求,精度、效率、热应力、保护和瞬态性能方面的权衡都可能影响选择过程。电源设计人员需要审慎选择电流检测方法和功率电感,并正确设计电流检测网络。ADI公司的LTpowerCAD设计工具和LTspice®电路仿真工具等计算机软件程序,对简化设计工作并获得最佳结果会大有帮助。 其他电流检测方法 还有其他电流检测方法可供使用。例如,电流检测互感器常常与隔离电源一起使用,以跨越隔离栅对电流信号信息提供保护。这种方法通常比上述三种技术更昂贵。此外,近年来集成栅极驱动器(DrMOS)和电流检测的新型功率MOSFET也已出现,但到目前为止,还没有足够的数据来推断DrMOS在检测信号的精度和质量方面表现如何。 软件 LTspice LTspice软件是一款强大、快速、免费的仿真工具、原理图采集和波形查看器,具有增强功能和模型,可改善开关稳压器的仿真。 LTpowerCAD LTpowerCAD设计工具是一款完整的电源设计工具程序,可显著简化电源设计任务。它引导用户寻找解决方案,选择功率级元件,提供详细效率信息,显示快速环路波特图稳定性和负载瞬态分析,并可将最终设计导出至LTspice进行仿真。

    时间:2021-02-26 关键词: 电流检测 开关模式电源 电源

  • 开关模式电源电流检测——第二部分:何处放置检测电阻

    开关模式电源电流检测——第二部分:何处放置检测电阻

    电流检测电阻的位置连同开关稳压器架构决定了要检测的电流。检测的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流(连续导通模式下电感电流的最小值)和平均输出电流。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。 放置在降压调节器高端 对于降压调节器,电流检测电阻有多个位置可以放置。当放置在顶部MOSFET的高端时(如图1所示),它会在顶部MOSFET导通时检测峰值电感电流,从而可用于峰值电流模式控制电源。但是,当顶部MOSFET关断且底部MOSFET导通时,它不测量电感电流。 图1.带高端RSENSE的降压转换器 在这种配置中,电流检测可能有很高的噪声,原因是顶部MOSFET的导通边沿具有很强的开关电压振荡。为使这种影响最小,需要一个较长的电流比较器消隐时间(比较器忽略输入的时间)。这会限制最小开关导通时间,并且可能限制最小占空比(占空比 = VOUT/VIN)和最大转换器降压比。注意在高端配置中,电流信号可能位于非常大的共模电压(VIN)之上。 放置在降压调节器低端 图2中,检测电阻位于底部MOSFET下方。在这种配置中,它检测谷值模式电流。为了进一步降低功率损耗并节省元件成本,底部FET RDS(ON)可用来检测电流,而不必使用外部电流检测电阻RSENSE。 图2.带低端RSENSE的降压转换器 这种配置通常用于谷值模式控制的电源。它对噪声可能也很敏感,但在这种情况下,它在占空比较大时很敏感。谷值模式控制的降压转换器支持高降压比,但由于其开关导通时间是固定/受控的,故最大占空比有限。 降压调节器与电感串联 图3中,电流检测电阻RSENSE与电感串联,因此可以检测连续电感电流,此电流可用于监测平均电流以及峰值或谷值电流。所以,此配置支持峰值、谷值或平均电流模式控制。 图3.RSENSE与电感串联 这种检测方法可提供最佳的信噪比性能。外部RSENSE通常可提供非常准确的电流检测信号,以实现精确的限流和均流。但是,RSENSE也会引起额外的功率损耗和元件成本。为了减少功率损耗和成本,可以利用电感线圈直流电阻(DCR)检测电流,而不使用外部RSENSE。 放置在升压和反相调节器的高端 对于升压调节器,检测电阻可以与电感串联,以提供高端检测(图4)。 图4.带高端RSENSE的升压转换器 升压转换器具有连续输入电流,因此会产生三角波形并持续监测电流。 放置在升压和反相调节器的低端 检测电阻也可以放在底部MOSFET的低端,如图5所示。此处监测峰值开关电流(也是峰值电感电流),每半个周期产生一个电流波形。MOSFET开关切换导致电流信号具有很强的开关噪声。 图5.带低端RSENSE的升压转换器 SENSE电阻放置在升降压转换器低端或与电感串联 图6显示了一个4开关升降压转换器,其检测电阻位于低端。当输入电压远高于输出电压时,转换器工作在降压模式;当输入电压远低于输出电压时,转换器工作在升压模式。在此电路中,检测电阻位于4开关H桥配置的底部。器件的模式(降压模式或升压模式)决定了监测的电流。 图6.RSENSE位于低端的升降压转换器 在降压模式下(开关D一直导通,开关C一直关断),检测电阻监测底部开关B电流,电源用作谷值电流模式降压转换器。 在升压模式下(开关A一直导通,开关B一直关断),检测电阻与底部MOSFET (C)串联,并在电感电流上升时测量峰值电流。在这种模式下,由于不监测谷值电感电流,因此当电源处于轻负载状态时,很难检测负电感电流。负电感电流意味着电能从输出端传回输入端,但由于这种传输会有损耗,故效率会受损。对于电池供电系统等应用,轻负载效率很重要,这种电流检测方法不合需要。 图7电路解决了这个问题,其将检测电阻与电感串联,从而在降压和升压模式下均能连续测量电感电流信号。由于电流检测RSENSE连接到具有高开关噪声的SW1节点,因此需要精心设计控制器IC,使内部电流比较器有足够长的消隐时间。 图7.LT8390升降压转换器,RSENSE与电感串联 输入端也可以添加额外的检测电阻,以实现输入限流;或者添加在输出端(如下图所示),用于电池充电或驱动LED等恒定输出电流应用。这种情况下需要平均输入或输出电流信号,因此可在电流检测路径中增加一个强RC滤波器,以减少电流检测噪声。 上述大多数例子假定电流检测元件为检测电阻。但这不是强制要求,而且实际上往往并非如此。其他检测技术包括使用MOSFET上的压降或电感的直流电阻(DCR)。这些电流检测方法在第三部分“电流检测方法”中介绍。 软件 LTspice LTspice®软件是一款强大、快速、免费的仿真工具、原理图采集和波形查看器,具有增强功能和模型,可改善开关稳压器的仿真。 LTpowerCAD LTpowerCAD设计工具是一款完整的电源设计工具程序,可显著简化电源设计任务。它引导用户寻找解决方案,选择功率级元件,提供详细效率信息,显示快速环路波特图稳定性和负载瞬态分析,并可将最终设计导出至LTspice进行仿真。

    时间:2021-02-24 关键词: 电阻 电流检测 电源

  • 英威腾电源牵手轨道交通开启“永不间断的旅行”

    英威腾电源牵手轨道交通开启“永不间断的旅行”

    值此牛年到来,英威腾再传喜讯!河北京车轨道交通车辆装备有限公司为保证轨道交通正常、稳定、永不间断的正常工作,为其机电系统和信息系统设置了英威腾RM300/50X模块化UPS电源,通过UPS供电系统给用电设备提供高质量不间断电源。 轨道交通的通信系统、信号系统、监控系统、报警系统、门禁系统、自动检票系统、乘客信息系统、办公自动化系统和站台门系统等,都是由计算机和自动化控制设备完成的,因此采用安全经济,并同时满足系统结构与供电方式的UPS变得尤为重要。 此次英威腾根据轨道交通系统特点为京车轨道交通车辆有限公司提供的是:具有优秀的电力转换能力,免于设备遭受电网的污染,同时保障设备正常运行的RM300/50X模块化UPS产品。下面对该产品特点进行浅析: 1、英威腾RM300/50X模块化UPS采用了三进三出纯在线双变换的工作方式,即负载所用的交流电压都要经过逆变电路并始终处于工作状态,电能经过了 AC/DC,DC/AC 两次变换后提供给负载,输入功率因数高达0.99,输入谐波电流小于3%,整机效率大于96%,同时采用DSP全数字化控制技术,实现了整流、逆变、充电、放电各个功率变换环节全部数字化控制。 2、具备智能休眠模式,可设置轮休时间来进行休眠轮换,实现绿色节能。 3、采用智能化“多段”式电池充放电管理系统。模块化设计,功率模块支持热插拔,便于现场维护。 4、智能化系统自诊断方案,丰富的故障记录,大容量的历史记录存储空间。 5、所有电路板均采用三防工艺等。 英威腾RM300/50X模块化UPS产品 英威腾电源将全面助力轨道交通项目建设和运维,保证列车安全高效运营,一如既往的为客户提供更安全可靠的产品和服务。

    时间:2021-02-23 关键词: 英威腾 轨道交通 电源

  • 开关模式电源电流检测——第一部分:基本知识

    开关模式电源电流检测——第一部分:基本知识

    电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点,被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分,它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。 图1.开关模式电源电流检测电阻(RS) 图2显示了两种情况下电感电流的示波器图像:第一种情况使用电感电流能够驱动的负载(红线),而在第二种情况下,输出短路(紫线)。 图2.LTC3855限流与折返示例,在1.5 V/15 A供电轨上测量。 最初,峰值电感电流由选定的电感值、电源开关导通时间、电路的输入和输出电压以及负载电流设置(图中用“1”表示)。当电路短路时,电感电流迅速上升,直至达到限流点,即RS × IINDUCTOR (IL)等于最大电流检测电压,以保护器件和下游电路(图中用“2”表示)。然后,内置电流折返限制(图中数字“3”)进一步降低电感电流,以将热应力降至最低。 电流检测还有其他作用。在多相电源设计中,利用它能实现精确均流。对于轻负载电源设计,它可以防止电流反向流动,从而提高效率(反向电流指反向流过电感的电流,即从输出到输入的电流,这在某些应用中可能不合需要,甚至具破坏性)。另外,当多相应用的负载较小时,电流检测可用来减少所需的相数,从而提高电路效率。对于需要电流源的负载,电流检测可将电源转换为恒流源,以用于LED驱动、电池充电和驱动激光等应用。 在本系列的第二部分“何处放置电流检测电阻”中,我们说明在电路的哪一个分支中放置电流检测电阻,以及它如何影响操作。 软件 LTspice LTspice®软件是一款强大、快速、免费的仿真工具、原理图采集和波形查看器,具有增强功能和模型,可改善开关稳压器的仿真。 LTpowerCAD LTpowerCAD™设计工具是一款完整的电源设计工具程序,可显著简化电源设计任务。它引导用户寻找解决方案,选择功率级元件,提供详细效率信息,显示快速环路波特图稳定性和负载瞬态分析,并可将最终设计导出至LTspice进行仿真。

    时间:2021-02-22 关键词: 电流检测 开关模式电源 电源

  • 深入了解ADC,大佬带你看高速ADC电源设计 · 下篇

    深入了解ADC,大佬带你看高速ADC电源设计 · 下篇

    ADC在实际应用中,具有重要地位。很多电子专业的朋友,都在积极学习ADC相关知识。上篇ADC相关文章中,小编为大家带来了高速ADC电源设计的上篇内容。本文中,小编将戳高速ADC电源设计的下篇内容予以介绍。如果你对ADC具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、电源测试 图6所示为在系统板上测量ADC PSRR的设置。分别测量每个电源,以便更好地了解当一个交流信号施加于待测电源之上时,ADC的动态特性。开始时使用一个高容值电容,例如100 µF非极化电解质电容。电感使用1 mH,充当直流电源的交流阻塞器,一般将它称为“偏置-T”,可以购买采用连接器式封装的产品。 使用示波器测量交流信号的幅度,将一个示波器探针放在电源进入待测ADC的电源引脚上。为简化起见,将施加于电源上的交流信号量定义为一个与转换器输入满量程相关的值。例如,如果ADC的满量程为2V p-p,则使用200 mV p-p或–20 dB。接下来让转换器的输入端接地(不施加模拟信号),查找噪底/FFT频谱中处于测试频率的误差杂散,如图5所示。若要计算PSRR,只需从FFT频谱上所示的误差杂散值中减去–20 dB即可。例如,如果误差杂散出现在噪底的–80 dB处,则PSRR为–80 dB – –20 dB,即–60 dB(PSRR = 误差杂散(dB) – 示波器测量结果(dB))。–60 dB的值似乎并不大,但如果换算成电压,它相当于1 mV/V(或10−60/20),这个数字对于任何转换器数据手册中的PSRR规格而言都并不鲜见。 下一步是改变交流信号的频率和幅度,以便确定ADC在系统板中的PSRR特性。数据手册中的大部分数值是典型值,可能只针对最差工作条件或最差性能的电源。例如,相对于其他电源,5 V模拟电源可能是最差的。应确保所有电源的特性都有说明,如果说明得不全面,请咨询厂家。这样,设计人员将能为每个电源设置适当的设计约束条件。请记住,使用LC配置测试PSRR/PSMR时有一个缺点。当扫描目标频段时,为使ADC电源引脚达到所需的输入电平,波形发生器输出端所需的信号电平可能非常高。这是因为LC配置会在某一频率(该频率取决于所选的值)形成陷波滤波器。这会大大增加陷波滤波器处的接地电流,该电流可能会进入模拟输入端。要解决这一问题,只需在测试频率造成测量困难时换入新的LC值。这里还应注意,LC网络在直流条件下也会发生损耗。记住要在ADC的电源引脚上测量直流电源,以便补偿该损耗。例如,5 V电源经过LC网络后,系统板上可能只有4.8 V。要补偿该损耗,只需升高电源电压即可。 PSMR的测量方式基本上与PSRR相同。不过在测量PSMR时,需将一个模拟输入频率施加于测试设置,如图7所示。另一个区别是仅在低频施加调制或误差信号,目的是查看此信号与施加于转换器的模拟输入频率的混频效应。对于这种测试,通常使用1 kHz至100 kHz频率。只要能在基频周围看到误差信号即混频结果,则说明误差信号的幅度可以保持相对恒定。但也不妨改变所施加的调制误差信号幅度,以便进行检查,确保此值恒定。为了获得最终结果,最高(最差)调制杂散相对于基频的幅度之差将决定PSMR规格。图8所示为实测PSMR FFT频谱的示例。 二、电源噪声分析 对于转换器和最终的系统而言,必须确保任意给定输入上的噪声不会影响性能。前面已经介绍了PSRR和PSMR及其重要意义,下面将通过一个示例说明如何应用所测得的数值。该示例将有助于设计人员明白,为了了解电源噪声并满足系统设计需求,应当注意哪些方面以及如何正确设计。 首先,选择转换器,然后选择调节器、LDO、开关调节器等。并非所有调节器都适用。应当查看调节器数据手册中的噪声和纹波指标,以及开关频率(如果使用开关调节器)。典型调节器在100 kHz带宽内可能具有10 µV rms噪声。假设该噪声为白噪声,则它在目标频段内相当于31.6 nV rms/√Hz的噪声密度。 接着检查转换器的电源抑制指标,了解转换器的性能何时会因为电源噪声而下降。在第一奈奎斯特区fS/2,大多数高速转换器的PSRR典型值为60 dB (1 mV/V)。如果数据手册未给出该值,请按照前述方法进行测量,或者询问厂家。使用一个2 V p-p满量程输入范围、78 dB SNR和125 MSPS采样速率的16位ADC,其噪底为11.26 nV rms。任何来源的噪 声都必须低于此值,以防其影响转换器。在第一奈奎斯特区,转换器噪声将是89.02 µV rms (11.26 nV rms/√Hz) &TImes; √(125 MHz/2)。虽然调节器的噪声(31.6 nv/√Hz)是转换器的两倍以上,但转换器有60 dB的PSRR,它会将开关调节器的噪声抑制到31.6 pV/√Hz (31.6 nV/√Hz × 1 mV/V)。这一噪声比转换器的噪底小得多,因此调节器的噪声不会降低转换器的性能。 电源滤波、接地和布局同样重要。在ADC电源引脚上增加0.1 µF电容可使噪声低于前述计算值。请记住,某些电源引脚吸取的电流较多,或者比其他电源引脚更敏感。因此应当慎用去耦电容,但要注意某些电源引脚可能需要额外的去耦电容。在电源输出端增加一个简单的LC滤波器也有助于降低噪声。不过,当使用开关调节器时,级联滤波器能将噪声抑制到更低水平。需要记住的是,每增加一级增益就会每10倍频程增加大约20 dB。 最后需要注意的一点是,这种分析仅针对单个转换器而言。如果系统涉及到多个转换器或通道,噪声分析将有所不同。例如,超声系统采用许多ADC通道,这些通道以数字方式求和来提高动态范围。基本而言,通道数量每增加一倍,转换器/系统的噪底就会降低3 dB。对于上例,如果使用两个转换器,转换器的噪底将变为一半(−3 dB);如果使用四个转器,噪底将变为−6 dB。之所以如此,是因为每个转换器可以当作不相关的噪声源来对待。不相关噪声源彼此之间是独立的,因此可以进行RSS(平方和的平方根)计算。最终,随着通道数量增加,系统的噪底降低,系统将变得更敏感,对电源的设计约束条件也更严格。 以上便是此次小编带来的“ADC”相关内容,通过本文,希望大家对高速ADC电源设计具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-02-19 关键词: 指数 ADC 电源

  • 深入了解ADC,大佬带你看高速ADC电源设计 · 上篇

    深入了解ADC,大佬带你看高速ADC电源设计 · 上篇

    ADC具备很重的实际使用意义,在电子专业,几乎每个人对ADC都具备一定的了解。往期ADC相关文章中,小编对管道ADC、流水线ADC等均有介绍。为增进大家对ADC的认识,本文将对高速ADC的电源设计予以介绍。请注意,本文仅为上文,更多内容可以参考后续文章。如果你对ADC具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、引言 如今,在设计人员面临众多电源选择的情况下,为高速ADC设计清洁电源时可能会面临巨大挑战。在利用高效开关电源而非传统LDO的场合,这尤其重要。此外,多数ADC并未给出高频电源抑制规格,这是选择正确电源的一个关键因素。 本技术文章将描述用于测量转换器AC电源抑制性能的技术,由此为转换器电源噪声灵敏度确立一个基准。我们将对一个实际电源进行的简单噪声分析,展示如何把这些数值应用于设计当中,以验证电源是否能满足所选转换器的要求。 当今许多应用都要求高速采样模数转换器(ADC)具有12位或以上的分辨率,以便用户能够进行更精确的系统测量。然而,更高分辨率也意味着系统对噪声更加敏感。系统分辨率每提高一位,例如从12位提高到13位,系统对噪声的敏感度就会提高一倍。因此,对于ADC设计,设计人员必须考虑一个常常被遗忘的噪声源——系统电源。ADC属于敏感型器件,每个输入(即模拟、时钟和电源输入)均应平等对待,以便如数据手册所述,实现最佳性能。噪声来源众多,形式多样,噪声辐射会影响性能。 当今电子业界的时髦概念是新设计在降低成本的同时还要“绿色环保”。具体到便携式应用,它要求降低功耗、简化热管理、最大化电源效率并延长电池使用时间。然而,大多数ADC的数据手册建议使用线性电源,因为其噪声低于开关电源。这在某些情况下可能确实如此,但新的技术发展证明,开关电源可以也用于通信和医疗应用(见参考文献部分的“How to Test Power Supply RejecTIon RaTIo (PSRR) in anADC”(如何测试ADC中的电源抑制比(PSRR)))。本文介绍对于了解高速ADC电源设计至关重要的各种测试测量方法。为了确定转换器对供电轨噪声影响的敏感度,以及确定供电轨必须处于何种噪声水平才能使ADC实现预期性能,有两种测试十分有用:一般称为电源抑制比(PSRR)和电源调制比(PSMR)。 二、模拟电源引脚详解 一般不认为电源引脚是输入,但实际上它确实是输入。它对噪声和失真的敏感度可以像时钟和模拟输入引脚一样敏感。即使进入电源引脚的信号实际上是直流,而且一般不会出现重复性波动,但直流偏置上仍然存在有定量的噪声和失真。导致这种噪声的原因可能是内部因素,也可能是外部因素,结果会影响转换器的性能。想想经典的应用案例,其中,转换器采样时钟信号中有噪声或抖动。采样时钟上的抖动可能表现为近载波噪声,并且/或者还可能表现为宽带噪声。这两种噪声都取决于所使用的振荡器和系统时钟电路。即使把理想的模拟输入信号提供给理想的ADC,时钟杂质也会在输出频谱上有所表现,如图2所示。 由该图可以推论出是电源引脚。用一个模拟电源引脚(AVDD)代替图2中的采样时钟输入引脚。相同的原理在此同样适用,即任何噪声(近载波噪声或宽带噪声)将以这种卷积方式出现在输出频谱上。然而,有一点不同;可以将电源引脚视为带一个40 dB至60 dB的衰减器(具体取决于工艺和电路拓扑结构)的宽带输入引脚。在通用型MOS电路结构中,任何源极引脚或漏极引脚在本质上都是与信号路径相隔离的(呈阻性),从而带来大量衰减,栅极引脚或信号路径则不是这样。假定该设计采用正确的电路结构类型来使隔离效果达到最大化。在电源噪声非常明显的情况下,有些类型(如共源极)可能并不是十分合适,因为电源是通过阻性元件偏置的,而该阻性元件后来又连接到输出级,如图3和图4所示。AVDD引脚上的任何调制、噪声等可能更容易表现出来,从而对局部和/邻近电路造成影响。这正是需要了解并探索转换器PSRR数据的原因所在。 正如不同实现方式所示,存在寄生R、C和失配造成的不同频率特性。记住,工艺也在不断变小,随着工艺的变小,可用带宽就会增加,可用速率也会提升。考虑到这一点,这意味着更低的电源和更小的阈值。为此,为什么不把电源节点当作高带宽输入呢,就像采样时钟或模拟输入引脚一样呢? 三、何谓电源抑制 当供电轨上有噪声时,决定ADC性能的因素主要有三个,它们是PSRR-dc、PSRR-ac和PSMR。PSRR-dc指电源电压的变化与由此产生的ADC增益或失调误差的变化之比值,它可以用最低有效位(LSB)的分数、百分比或对数dB (PSR = 20 &TImes;log10 (PSRR))来表示,通常规定采用直流条件。 但是,这种方法只能揭示ADC的一个额定参数随电源电压可能会如何变化,因此无法证明转换器的稳定性。更好的方法是在直流电源之上施加一个交流信号,然后测试电源抑制性能(PSRR-ac),从而主动通过转换器电路耦合信号(噪声源)。这种方法本质上是对转换器进行衰减,将其自身表现为杂散(噪声),它会在某一给定幅度升高至转换器噪底以上。其意是表明在注入噪声和幅度给定的条件下转换器何时会崩溃。同时,这也能让设计人员了解到多大的电源噪声会影响信号或加入到信号中。PSMR则以不同的方式影响转换器,它表明当与施加的模拟输入信号进行调制时,转换器对电源噪声影响的敏感度。这种影响表现为施加于转换器的IF频率附近的调制,如果电源设计不严谨,它可能会严重破坏载波边带。 总之,电源噪声应当像转换器的任何其他输入一样进行测试和处理。用户必须了解系统电源噪声,否则电源噪声会提高转换器噪底,限制整个系统的动态范围。 以上便是此次小编带来的“ADC”相关内容,通过本文,希望大家对高速ADC的电源设计的上篇具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-02-19 关键词: 指数 ADC 电源

  • XP Power新款价格优惠的封闭型AC-DC电源,额定功率为35W至100W

    XP Power新款价格优惠的封闭型AC-DC电源,额定功率为35W至100W

    2021年2月17日 – XP Power正式宣布推出稳压输出、自然对流冷却的AC-DC电源LCS系列,该系列非常适合注重预算的应用。四个新系列(LCS35、LCS50、LCS75和LCS100)分别提供35W、50W、75W和100W的功率水平,并符合B级传导和辐射标准,便于低成本的系统集成,同时集成了连接器盖,以提高安装后的安全性。 该产品的输入电压范围为85至264VAC,便于在全球范围内广泛用于ITE和工业应用;这些应用包括辅助电源、安全装置、照明控制、智能家居或办公室控制系统、票务和自动售货机。 LCS35系列有四种模块可选,额定输出为5V、12V、15V和24V。此外,LCS50、LCS75和LCS100系列提供额定输出36V和48V的模块。为了适应非标准的系统电压,所有模块均可进行±10%的用户调节。LCS系列提供超宽的-30°C至+70°C工作温度范围,满载输出可达50°C,在+70°C时可提供高达60%的功率。 LCS系列的标准功能包括电源 "ON "LED、0.3W的低待机功耗、输出短路保护、过流和过温保护。另外提供保形涂层版本。 该产品的输入至输出绝缘为4000VAC,输入至接地绝缘为2000VAC,输出至接地绝缘为1250VAC。对地漏电流最大为0.75mA。工作高度可达5000米,加强了其全球使用的能力。 LCS系列有现货供应,产品保质期为3年。

    时间:2021-02-18 关键词: AC-DC电源 LCS系列 电源

  • 大牛总结:电源正负极接反烧板的解决方法都在这了!

    首先粗心不可避免,虽说只是区分正负极两根线,一红一黑,可能接线一次,我们不会出错;接10次线也不会出错,但是1000次?10000呢?这时候就不好说了,由于我们的粗心,导致一些电子元器件和芯片烧坏,主要原因是电流过大使元器件被击穿,所以必须采取防止接反的措施。 02 整流桥型防反接保护电路 使用整流桥将电源输入变为无极输入,无论电源正接还是反接,电路板一样正常工作。 以上使用二极管进行防反处理,若采用硅二极管具有0.6~0.8V左右的压降,锗二极管也有0.2~0.4V左右的压降,若觉得压降太大,可使用MOS管做防反处理,MOS管的压降非常小,可达几毫欧姆,压降几乎可忽略不计。 03 MOS管防反保护电路 MOS管因工艺提升,自身性质等因素,其导通内阻技校,很多都是毫欧级,甚至更小,这样对电路的压降,功耗造成的损失特别小,甚至可以忽略不计,所以选择MOS管对电路进行保护是比较推荐的方式。 如下图:上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统形成回路,源极S的电位大约为0.6V,而栅极G的电位为Vbat,MOS管的开启电压极为:Ugs = Vbat - Vs,栅极表现为高电平,NMOS的ds导通,寄生二极管被短路,系统通过NMOS的ds接入形成回路。 若电源接反,NMOS的导通电压为0,NMOS截止,寄生二极管反接,电路是断开的,从而形成保护。 如下图:上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统形成回路,源极S的电位大约为Vbat-0.6V,而栅极G的电位为0,MOS管的开启电压极为:Ugs = 0 -(Vbat-0.6),栅极表现为低电平,PMOS的ds导通,寄生二极管被短路,系统通过PMOS的ds接入形成回路。 若电源接反,NMOS的导通电压大于0,PMOS截止,寄生二极管反接,电路是断开的,从而形成保护。 MOS管的D极和S极的接入:通常使用N沟道的MOS管时,一般是电流由D极进入而从S极流出,PMOS则S进D出,应用在这个电路中时则正好相反,通过寄生二极管的导通来满足MOS管导通的电压条件。MOS管只要在G和S极之间建立一个合适的电压就会完全导通。导通之后D和S之间就像是一个开关闭合了,电流是从D到S或S到D都一样的电阻。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-02-05 关键词: 正负极 正负极接反 电源

  • 【世说设计】电源中的分压器知多少

    在电源设计中,可以手动设置所需的输出电压。在大多数集成电源电路以及开关和线性稳压器IC中,这可以通过分压器来实现。为了能够设置所需的输出电压,两个电阻的阻值比必须合适。 图1所示为一个分压器。 图1. 电压调节器中的分压器用于调节输出电压。 内部基准电压(VREF)和所需的输出电压决定了电阻的阻值比,参见公式1: 基准电压VREF由开关稳压器或线性稳压器IC定义,通常为1.2V、0.8V或0.6V。该电压代表输出电压(VOUT)可设置的最低电压值。在已知基准电压和输出电压的情况下,等式中还有两个未知数:R1和R2。现在可以相对自由地选择两个电阻值中的其中一个,通常阻值小于100kΩ。 如果电阻值太小,则工作期间因恒定流过的电流VOUT/(R1+R2) 引起的功耗极高。如果R1和R2的值均为1kΩ,那么输出电压为 2.4V时流过的连续漏电流将为1.2mA。这相当于仅分压器就产生2.88mW的功耗。 根据输出电压需要设置的精准度和FB引脚处的电源误差放大器的电流大小,可以通过考虑该电流更精确地利用公式1。 但是,电阻值也不应该太大。如果电阻值均为1MΩ,则功耗仅为2.88μW。电阻值设得太大的一个主要缺点是它会导致非常高的反馈节点阻抗。流入反馈节点的电流可能会非常低,具体取决于电压调节器。因此,噪声会耦合到反馈节点并直接影响电源的控制回路。这会中止输出电压的调节并导致控制回路不稳定。特别是在开关稳压器中,这种特性十分关键,因为电流的快速开关会引起噪声,并耦合到反馈节点。 R1+R2的有效电阻值介于50kΩ和500kΩ之间,具体取决于其它电路段的预期噪声、输出电压值以及减小功耗的需求。 另一个重要方面是分压器在电路板布局中的位置。反馈节点应设计得尽可能小,以便使耦合到这个高阻抗节点的噪声极低。电阻R1和R2也应非常靠近电源IC的反馈引脚。R1和负载之间的连接通常不是高阻抗节点,因此可以设计采用较长的走线。图2所示为将电阻靠近反馈节点放置的一个示例。 图2. 电源中配置恰当的分压器示例。 为了降低分压器的功耗,特别是在超低功耗应用(如能量收集)中,某些IC(如ADP5301 降压稳压器)配备了输出电压设置功能,仅在启动期间检查一次其VID引脚上的可变电阻值。然后将这个值存下来用于后续工作,而没有电流持续流过分压器。这是针对高效应用的非常明智的解决方案。 图3. 调节输出电压而不会在分压器中产生连续功耗。 低功耗降压调节器ADP5301,具有业界领先的超轻负载电源转换效率,可延长便携式设备的电池寿命。降压调节器ADP5301额定效率为90%,静态电流仅为180 nA,相比以前的器件能在更长时间内提供最大功率,非常适合物联网(IoT)应用,包括无线传感器网络和可穿戴设备,比如健身手环和智能手表。 ADP5301 输入启动电压范围:2.15 V至6.50 V 工作电压低至2.00 V 超低静态电流:180 nA(无负载) 可选输出电压:1.2 V至3.6V或0.8V至5.0V 输出精度:±1.5%(PWM模式下的整个温度范围内) 可选迟滞模式或PWM工作模式 输出电流 迟滞模式下,电流最高达50 mA PWM模式下,电流最高达500 mA VOUTOK标志用于监控输出电压 100%占空比工作模式 2 MHz开关频率,可选同步输入范围为1.5 MHz至2.5 MHz QOD选项 UVLO、OCP和TSD保护 9引脚、1.65 mm × 1.87 mm WLCSP封装 结温范围:-40°C至+125°C 原文转自亚德诺半导体 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-02-03 关键词: 电源设计 分压器 电源

  • 电源中的分压器知多少

    免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-01-25 关键词: 分压器 IC 电源

  • 副边同步整流

    副边同步整流

    问: 如何提高隔离式电源的效率? 答: 在大多数降压调节器的典型应用中,使用有源开关而非肖特基二极管是标准做法。这样能大大提高转换效率,尤其是产生低输出电压时。在需要电流隔离的应用中,也可使用同步整流来提高转换效率。图1所示为副边同步整流的正激转换器。 图1.正激转换器的自驱动同步整流。 驱动开关进行同步整流可以通过不同方式实现。一种简单方法涉及到跨越变压器副边绕组来驱动。如图1所示。本例中,输入电压范围可能不是非常宽。使用最小输入电压时,SR1和SR2的栅极需要有足够的电压,以便开关能够可靠地导通。为确保MOSFET SR1和MOSFET SR2的栅极电压不超过其最大额定电压,最大输入电压不能过高。 在所有带同步整流的电源中,电路中可能会产生负电流。例如,若电路输出端电容在电路通电之前便已预充电,则电流可能会从输出侧流向输入侧。负电流可能会提高MOSFET SR1和MOSFET SR2的电压,致使其受损。务必小心保护开关,避免受此类事件影响。 图2.带专用驱动器IC的正激转换器的同步整流 图2显示一种利用LTC3900实现同步整流的方法。此控制器驱动正激拓扑中的同步整流开关SR1和SR2。 这种设想很有效。但是,LTC3900需要防止负电流流过外部开关。首先,器件需要快速检测负电流;然后,SR1和SR2开关需要迅速断开。为防止在启动期间或可能的突发模式中发生电路受损,这样的做法很有必要。 图3.通过与ADP1074完全集成实现正激拓扑的同步整流 图3显示了一种采用新型ADP1074的非常优雅的电路设计。输出电压信息通过反馈引脚检测。为防范某些情况下(例如输出电压已预充电时)负电流流过SR1和SR2开关的风险,同步整流未激活。两个开关的体二极管执行整流。这样便可防止开关受损。利用ADP1074内置的iCoupler®技术,可实现无负电流流动的安全操作。

    时间:2021-01-25 关键词: 效率 隔离式 电源

  • 亥姆霍兹线圈新一代供电电源解决方案

    亥姆霍兹线圈新一代供电电源解决方案

    摘要:ZLG PSA系列可编程交流电源是亥姆霍兹线圈全新供电解决方案,延续传统【信号发生器+放大器】组合电源的优势,而且具备更便捷操作体验、更小占地空间、更低成本等优点。 亥姆霍兹线圈(Helmholtz coil)是由一对完全相同的圆形导体线圈组成,产生大体积的均匀磁场,可组合一维、二维与三维标准直流或交流磁场,模拟生物磁场、地磁环境与电磁干扰试验等,广泛应用于医疗、电子、材料等领域,如医疗应用中胶囊内镜机器人。 亥姆霍兹线圈由一对彼此平行且同轴的圆形连通线圈组成,两线圈间距与圆线圈半径相同,使两线圈内通过方向一致且大小相同的电流,其公共轴中点附近将产生较广的均匀磁场。在一维磁场的基础上,我们还可以进行二维、三维组合磁场的叠加,可提供交流磁场或直流磁场,并且电流和磁场具有非常稳定的线性关系。 亥姆霍兹线圈一维电磁场 亥姆霍兹线圈产生稳定的磁场,就必须提供稳定的交流(直流)源输入。亥姆霍兹线圈产生交流低频磁场,其主流交流供电规格--电压:0~200Vac/频率:0.1~5000Hz。通常采用【信号发生器+放大器】组合作为亥姆霍兹线圈供电电源。信号发生器主要调节电压频率与相位角等参数,放大器主要对信号发生器信号功率放大输出,驱动亥姆霍兹线圈运行。【信号发生器+放大器】组合亥姆霍兹线圈供电电源也存在明显不足——体积大、接线复杂、成本高等,尤其是三维亥姆霍兹交流磁场的供电电源。 新一代高性能PSA系列可编程交流电源,延续【信号发生器+放大器】组合的电源优点,并且具备三相独立输出、多种输出模式、宽范围电压与频率输出(交流电压:0~400Vac、输出频率:0.1~5000Hz)、高精度电压与频率控制(控制精度高达0.01Hz)、良好用户操作体验等优势,是亥姆霍兹线圈优质供电电源。同等输出配置条件下,PSA系列可编程交流电源的供电方案现场配线更简单、占地空间更小、操作控制更便利、成本更低,是亥姆霍兹线圈全新供电解决方案。 亥姆霍兹线圈供电方案对比表 亥姆霍兹线圈全新供电解决方案 亥姆霍兹线圈全新供电解决方案的设备与项目

    时间:2021-01-22 关键词: 供电 亥姆霍兹线圈 电源

  • Advanced Energy的射频电源产品一直领先同业,而且产品不断推陈出新,以满足半导体业及工业产品厂商的严格要求

    Advanced Energy的射频电源产品一直领先同业,而且产品不断推陈出新,以满足半导体业及工业产品厂商的严格要求

    北京,中国 - Media OutReach - 二零二一年一月二十日 - Advanced Energy Industries, Inc. 一直致力于开发各种先进的高精度电源转换、测量和控制系统等解决方案,这方面的技术更一直领先全球。该公司推出一款全新的 Paramount HP 10013 射频电源。新产品推出之后,该公司旗舰产品 Paramount RF (射频) 电源系列将会有更多型号可供选择。 Advanced Energy 的等离子工艺设备电源系统适用于半导体蚀刻、介电质蚀刻、沉积、溅镀、离子植入等半导体和等离子薄膜工艺设备,Paramount HP 10013 沿用这种在市场一直居领导地位的等离子工艺电源技术,但性能则有进一步的提升,例如:Paramount HP 10013 可确保 Paramount 13.56MHz 平台提供高达10kW的输出功率,优点是能以较低的平均功率提供高能脉冲,以确保脉冲功率的准确性和可重复性。较高的功率可提升等离子密度和离子能量,以便支持更快更深的等离子蚀刻工艺步骤以及缩短沉积工艺时间,以满足先进的高深宽比蚀刻工艺和新一代应用的要求。 Advanced Energy 半导体及计算产品高级副总裁 Peter Gillespie 表示:「目前市场上的许多产品,包括消费产品,娱乐设备、工业制品、计算系统以及运输工具,几乎全部都要采用集成电路。按照这个发展趋势看,高精度工艺设备电源系统的应用将会越来越广泛。我们的产业必须满足这些不断增加的需求,克服各式各样的挑战。Advanced Energy 的Paramount产品系列率先采用脉冲射频技术,是业内首系列可批量生产的全数字射频电源系统。Advanced Energy 今次推出更高功率的产品,让我们的客户可以利用创新的技术开发更为复杂的三维度系统架构和全新的物料。」 Paramount平台的数字架构可支持精确的电源管理,而且无需更换硬件便可更快将新的功能集成一起。全数字控制功能可以追踪等离子变化作出动态及实时的检测,而且可以提供大功率的输出,并确保性能的可重复性。内置的数字接口可确保平台与其他射频电源同步操作,也可无缝连接 Advanced Energy 一系列领先同业的 Navigator 和 Navigator II 数字匹配网络。Paramount系列平台是目前半导体业最受欢迎的等离子工艺设备电源解决方案。

    时间:2021-01-20 关键词: 半导体 射频 电源

  • XP Power推出1500W可编程DC电源

    XP Power推出1500W可编程DC电源

    2021年1月12日 – XP Power正式宣布推出额定功率1500W、1U高度、19英寸机架式可编程DC电源PLS1500系列。这款最新的扩展产品是对600W PLS600系列的补充,适用于各种OEM、工业和实验室应用中的高功率设备。典型应用包括组件、汽车和航空航天测试、医疗、半导体制造、广播和电信。 PLS1500系列共有五个模块,可提供30V、50V、100V、200V和400V的DC输出电压,所有模块的额定功率均为1500W。最多可并联四个模块(主/从模式),以获得更高的功率(6kW),最多可以串联两个模块以获得更高的电压(高达800V)和功率。 前面板上的数字旋转控制可方便地调节输出电压和电流。由于该产品对速度敏感,慢速旋转可使调整精度达到0.1%。内置的12位D/A和A/D转换器使该产品也能以类似的精度测量电压和电流。这一功能为用户节省了额外的费用和测量仪器的空间。 在电源的后面是端口,允许通过USB、以太网和模拟控制输入进行远程控制。USB和以太网输入符合SCPI标准,支持LabVIEW™ 以及可互换虚拟仪器(IVI)驱动程序。PLS1500系列还通过了LXI认证,满足基于LAN的仪器的互操作性标准。 该产品包括遥感,允许与远离设备的负载一起使用。为了避免对被测产品(UUT)造成任何损坏,该产品内置过电压保护(OVP)、过电流保护(OCP)和过功率保护(OPP)限制输出电流和电压。 PLS1500系列的所有模块均通过IEC 60950-1和IEC 62368-1(EN/UL/CSA)安规认证。该产品有CE标志,符合Class A 产品需要满足的EMC指令89/336/EEC,并符合加拿大ICES-001标准。 PLS1500系列有现货供应,产品保质期为3年。

    时间:2021-01-13 关键词: 可编程DC电源 PLS1500系列 电源

  • 华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源均衡负载/待机效率产测评

    华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源均衡负载/待机效率产测评

    在这篇文章中,小编将对华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源进行均衡负载测评和待机效率测评。如果你对华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源,抑或是对这款电源的性能具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源基本介绍 有人把CPU处理器比作电脑的“心脏”,实际上,如果我们真正形象地去比较,CPU对于电脑来说更像是一个大脑的作用,而真正为电脑提供动力的心脏应该是为电脑提供充足电力的电源产品。个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS)。而在本文中,华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源便是这样一款PC电源。 雷鹰1000W的使用的原厂方案,12V最大功率达到了996W,我在网上搜了各方测试,虽然这一代的瞬时功耗高,但是这个极限基本上是安全的。 电源各处细节都展现着自己的ROG身份,装饰了大量ROG LOGO。风扇也很有意思,大小是13.5cm,这个尺寸比一般的ATX电源要大,电源同功率时,这个风扇能在更低转速和噪音下保证电源得到充分的散热。 二、华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源性能测评 通过上面对华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源的简单介绍,想必大家对这款电源已经具备了一定的了解。在这里,小编将对华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源进行均衡负载测评和待机效率测评。 (一)华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源均衡负载测评 华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源在超载至120%功率即输出1200W后,各路输出的电压仍然维持在正常水平,转换效率的变化也属于正常范围内,华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源功率余量具体数据如下图所示。 此次华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源均衡负载测评是在超载至120%功率时测得的,但是,小编不建议大家这么做哦,因为这样对电源的寿命是会具有不好的影响的。 (二)华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源待机效率测评 国家相关部门规定,电源的+5V待机在0.1A/0.25A/1A的负载下转换效率应该高于50%、60%、70%,空载功率应小于1W。华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源的空载待机输入为0.23W,+5V待机输出电压足额,转换效率也比较高,全程都在70%以上。由此可见,华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源的待机效率实际上是比较可以的。 以上便是小编此次带来的有关华硕ROG STRIX雷鹰1000W电源均衡负载测评和待机效率测评的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。

    时间:2021-01-09 关键词: 华硕 均衡负载 电源

  • 《巴黎协定》引领能源新纪元--浅谈大功率交流电源在风力发电行业应用

    《巴黎协定》引领能源新纪元--浅谈大功率交流电源在风力发电行业应用

    引言 为纪念应对气候变化《巴黎协定》达成5周年,联合国及有关国家于12月12日以视频方式举行气候雄心峰会,会上中国提出了: “到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电,太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。” 2019年,中国非化石能源占比为15.3%,提前一年完成16年签署协议的2020年15%的目标。 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能等。风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求。截至2019年底,中国风电装机2.1亿千瓦,风电发电量4057亿千瓦时,占国内发电量的5.5%。新能源发展目标对于光伏、风力等新能源行业是一剂强心针。 风电场是风力发电的核心部分,风电场的电气部分由一次部分和二次部分共同组成。风电场电气一次系统可以分为四个主要部分:风电机组、集电系统、升压站及厂用电系统。风电场的主流风力发电机本身输出电压为690V,经过箱式升压变压器将电压升高到10kV或35kV,在经过主变升压至110kV或220kV,再通过高压架空线并网。 风电行业制造商需求交流电源具备AC 690Vrms输出及丰富的可编程功能,以完成风力发电机输出模拟。市面上的交流程控电源大多数在AC 300Vrms左右,很难满足测试需求。 IT7800系列大功率可编程交/直电源电压可达350/500 VL-N,可选择单相、三相、反相等不同输出模式,模拟三相不平衡、三相谐波不平衡、缺相测试、相序接反等多种测试。通过反相模式可以提供高达AC700/1000Vrms相电压的倍增电压输出,无需串联即可覆盖风力发电、煤矿等多种高压测试需求。 图1 IT7800实测700Vrms输出波形图 图2 IT7800三相模式输出量测界面示意图 IT7800系列具有3U/15kVA超高功率密度,功率最大可扩展至960kVA的大容量交直流输出,输出频率达2400Hz,还具有50次谐波模拟和分析功能,单机可同时测试1~3个待测物。可模拟任意波形输出,支持CSV文件导入波形,同时具有交流测量及分析功能,可广泛应用于分布式能源、智能电网、新能源等多个领域的产品研发、生产、质检等不同阶段。

    时间:2021-01-07 关键词: 风力发电 巴黎协定 电源

  • Advanced Energy 推出性能更高的全新CoolX3000可配置电源

    Advanced Energy 推出性能更高的全新CoolX3000可配置电源

    北京,中国 - Media OutReach - 二零二一年一月五日 - Advanced Energy Industries, Inc.一直致力于开发各种先进的高精度电源转换、测量和控制系统等解决方案,这方面的技术更一直领先全球。该公司推出一个全新的Excelsys CoolX3000 模块式可配置电源平台。这个3000W的电源平台有多个优点,例如领先业界的功率密度、独特的灵活性以及数字通信和控制功能,因此可与其他应用互相支持配合,满足第四代工业(Industry 4.0)的市场需求。 CoolX3000适用于医疗诊断仪器、成像和治疗设备、生命科学科研设备、临床化学化验仪器以及各种专用的工业设备,是Advanced Energy CoolX 系列可配置电源的最新型号,同一系列还有CX600、CX1000和CX1800等产品线。 CoolX3000具有独特的灵活性和可扩展能力,而且提供多达24个用户可现场配置的隔离式输出以及各自独立的输出控制,因此可为世界各大OEM厂商精简系统集成的工序。CoolX3000是 Advanced Energy CoolX系列之中输出功率最高的一款产品,而且这款新产品还可通过其数字和模拟接口全面控制输出电压和电流以及输出时序。此外,CoolX3000已获发相关机构的产品安全认证,保证可在高达5000米的工作环境正常操作。对于医疗设备来说,这个优点非常重要。 Advanced Energy 医疗设备副总裁兼总经理 Conor Duffy表示:「Advanced Energy 的CoolX系列可配置电源一直在市场上居领导地位,CoolX3000在这个基础之上更进一步,引进更先进的技术,为生产医疗仪器、生命科学科研设备和工业产品的厂商客户提供更宽广的功率输出范围、更多的输出以及更齐备的智能控制功能以供选择,以便满足客户的设计要求。过去几十年来,Advanced Energy 的客户都很倚重我们的一系列高度可靠而又效率极高的电源解决方案。我们的产品都通过相关监管机构的严格测试,并取得最新的产品安全认证,确保客户的系统可以满足未来的需要。由于我们的产品配备全数字通信和控制功能,因此我们将会继续支持各厂商客户,协助他们因应第四代工业的发展趋势进一步扩大业务版图。」 CoolX3000电源平台符合多个最新的医疗和工业设备的产品安规标准,其中包括IEC60601-1 第3版、IEC60601-1-2 第4版有关电磁兼容性(EMC)的规定、IEC60950、IEC62368-1 以及 SEMI F47。

    时间:2021-01-05 关键词: 可配置 CoolX3000 电源

  • 涉足水利行业,蒲公英4G工业路由器助力IOT智能互联

    涉足水利行业,蒲公英4G工业路由器助力IOT智能互联

    目前的水文监测系统中主要是对保护区域内的水位、水温、雨量、流速进行测量,将底层传感器采集到的信息如水位、水温、水质、流速甚至包括摄像头采集的图像信息传输至上层云平台,从而实现一个完整的远程数据监控功能。通过获取现场实时画面来判断现场状况,以提前预警车辆和专业人员做好抢修准备。 但在部署PLC设备及监控系统时会面临网络传输的难题,因为水文监测系统一般部署至郊区江河水流附近,没有现成布线网络;不同水位的监控点相隔较远,无法大规模布线或因布线成本较高;而布线成功也将面临着网络类型不同,无法为监控系统提供公网IP的难点。 传统的解决方案是在每一台采集的(小范围的)设备中均添加一块4G模块并搭配物联网卡使用,通过AT指令操作使其联网并发送至云平台,最终实现联网并采集相关数据。但这种方案需承担高昂的费用,单块4G模块的成本已接近百元以上,会对架设成本造成很大压力,并且也无法解决无公网IP的难点。 蒲公英4G工业路由器智能组网解决方案 蒲公英智能组网是由贝锐科技(Oray)推出的基于SD-WAN组网技术的解决方案,轻松实现各种复杂环境下设备的互联互通。 通过蒲公英4G工业路由器与蒲公英访问端成员结合的形式,可在小范围内对各水文监测站点现场进行检测,并将实时数据传输至信息中心平台,在操作人员和管理人员远离现场的情况下,对站点进行实时监控、远程管理和维护等。相比传统嵌入4G模块的方案,该方案仅需在小范围内部署一台蒲公英路由器即可,节省设备及物联网卡的费用。 水文监测站点部署蒲公英4G工业路由器 水文监测站点按照预先设定的标准对雷达水位计进行数据采集,并将相关水位数据传输至各监测点的PLC模块中,随后在水文监测系统现场部署蒲公英4G工业路由器,为现场的PLC设备及监控设备提供网络。 信息管理中心部署蒲公英X86高性能路由器 在信息管理中心部署蒲公英X86高性能路由器,通过蒲公英网络管理平台将各监测点与信息管理中心的高性能路由器进行智能组网互联,构建虚拟局域网。各监测站点的数据和画面便能通过该虚拟网络传输至信息管理中心,实现数据的存储、计算、分析和监控功能,及时对各监测站点返回的数据进行处理,实时监测降雨量信息。(方案拓扑图如下) 部署简单,显著降低工程成本 蒲公英智能组网轻松实现多个水文监测点的设备互联,将水文数据以4G网络传输,无需重新布线,且部署简单易上手,无需专业人士指导安装,一定程度上降低建设水文监测系统成本。 看门狗防护保障水文监测稳定运行 蒲公英工业4G路由器出厂自带硬件级看门狗保护,设备运行阶段将不断监视程序运行的时间,如出现故障立即重启,有效保障水文监测系统的稳定运行。 支持云端管理,远程运维更省心 蒲公英4G工业路由器支持云端管理,电脑登录oraybox.com或手机下载蒲公英管理APP,均可实现无需亲临水文监测系统现场,在远端对设备进行管理、运维,降低后期人工运维成本。 加密级芯片,安全有保障 水位数据和图像数据的在蒲公英智能网络传输,通过在公共网络上建立独立专用的传输隧道以及采用高级别的加密技术,避免数据在传输过程中被修改和盗用,保护水文数据的安全性及完整性。 蒲公英智能组网高效稳定的实现水文数据的传输和存储,有效提升水文部门的工作效率。管理人员在信息中心即可观察实时水位,降雨量情况,并可预见水文变化,提前做好防汛工作,为保护区域内的水情预警、领导指挥决策、应急会商等业务提供数据支撑。

    时间:2021-01-04 关键词: 蒲公英 电源

  • 45/65W高功率密度AC/DC医疗电源 ——LO45/65-20BxxMU(-C)系列

    45/65W高功率密度AC/DC医疗电源 ——LO45/65-20BxxMU(-C)系列

    LO45/65-20BxxMU(-C)是金升阳为客户提供的小型化开板电源,适合BF型患者可接触的医疗系统设备使用。该系列产品满足医疗认证标准,拥有全球通用输入电压范围、交直流两用、效率高达91%、高可靠性:漏电流低至75μA等优点,极具性价比。 一、产品优势如下 1)全球输入电压范围 85-264VAC(100-370VDC),支持交直流输入 2)满足医疗认证标准 a. 符合UL/IEC/EN60601(第四版)(认证中) b. 漏电流低至75μA c. 满足2 x MOPP安全认证 d. 设计满足UL/IEC/EN62368、IEC/EN60335-1,IEC/EN61558-1,GB4943-1 3)小巧体积 a. LO45/65-20BxxMU,尺寸3”x 2” b. 带外壳系列:LO45/65-20BxxMU-C(预计2021年2月上市) 4)宽工作温度范围、高效 工作温度范围:-40℃ to +70℃; 效率高达91%; 二、产品应用 面向医疗行业进行高可靠设计,可扩展应用于工控、LED、路灯控制、电力、安防、通讯、智能家居等领域。 三、产品特点 ● 全球通用电压:85 - 264VAC/100 - 370VDC ● 高功率密度,小体积:3”x 2”x 1.03” ● 工作温度范围:-40℃ to +70℃ ● 4000VAC高隔离电压 ● 满足5000m海拔高度要求 ● 极低漏电流<75μA ● 空载功耗<0.3W ● 输出短路、过流、过压保护 ● 效率高达91% ● 满足2 x MOPP 安全认证 ● 适用于BF类应用(漏电流要求更高) ● 符合EC/EN/ES60601-1,UL/EN/IEC62368-1,IEC/EN60335-1,IEC/EN61558-1,GB4943-1等认证标准

    时间:2021-01-04 关键词: 金升阳 医疗 电源

  • 超小体积、极致性能,305全工况AC/DC模块电源 ——LDxx-23BxxR2系列

    超小体积、极致性能,305全工况AC/DC模块电源 ——LDxx-23BxxR2系列

    针对市面上对功率段、产品尺寸、引脚封装的需求,金升阳持续拓展“305全工况”AC/DC模块电源——LDxx-23BxxR2系列,此次新推出同系列30W电源,进一步覆盖市面主流需求。 该系列满足“305全工况”要求。具有超小体积、宽输入电压范围、宽工作温度、超低功耗等优势,处于行业领先水平,且功耗低、效率高,极具性价比。 同时,此次同步推出2款拓展封装产品——LD03/05-23BxxWR2和LD05-23BxxR2-M,满足市面上对尺寸和引脚的需求。 一、产品优势如下 1)结构精巧、尺寸小巧、简单易用 LD30-23BxxR2:体积仅69.5x 39x 24mm,相比旧系列约节省30%体积;LD03/05-23BxxWR2:3/5W尺寸业界最小1”*1”,采用软引脚,实用百搭,处于行业领先水平,不断提升客户对空间利用率的需求满意度; LD05-23BxxR2-M:尺寸体积根据现有市场需求设计,仅45.7x 25.4x 21.5mm,引脚兼容性强,产品布局全面,可选性更强; 2)宽电压范围:85 - 305VAC/100 - 430VDC 全系列满足全球通用电压要求,110/220/277VAC等标准电压均适用; 3)高可靠性 ① 该系列产品隔离耐压4000VAC,输出短路、过流、过压等保护功能; ② 产品通过IEC/EN/UL62368/EN60335/EN61558 认证,EMI 性能满足CISPR32/EN55032 CLASS B、EN55014,可应用于5000m海拔,安全可靠; ③ 全塑料外壳,符合UL94V-0; ④ LD30-23BxxR2:平均无故障时间(MTBF)>5,000,000 h;LD03/05-23BxxWR2:平均无故障时间(MTBF)>2,799,000 h 4)宽工作温度范围、超低功耗、高效率 ① 工作温度范围:-40℃ to +85℃; ② 空载功耗低至0.1W; ③ LD30-23BxxR2:效率高达90%;LD03/05-23BxxWR2:效率高达82%;LD05-23BxxR2-M:效率高达81.5%; ④ LD05-23BxxR2-M:全电压及低温均不降额; 5)裸机满足EMI Class B 二、产品应用 广泛适用于工业控制系统、智能家居、智能楼宇、智慧农业、家用电器等多个领域,特别适用于对体积以及EMI要求比较高的地方。 三、产品特点 ● 超宽输入电压范围:85 - 305VAC/100 - 430VDC ● 工作温度范围:-40℃ to +85℃ ● 空载功耗<0.1W ● 5000m 海拔应用 ● 全塑料外壳,符合UL94V-0 ● EMI 性能满足CISPR32/EN55032 CLASS B、EN55014 ● 满足IEC/EN/UL62368/EN60335/EN61558 认证标准

    时间:2021-01-04 关键词: 优势 LDxx-23BxxR2 电源

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