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  • Rohde & Schwarz新一代电源

    Rohde & Schwarz新一代电源

    现在的电源众多,为我们的电子产品打来各种便利。全球电子元器件与开发服务分销商e络盟宣布新增Rohde & Schwarz NGP800系列电源。新一代NGP800系列包括 5 个功率为400W和800W的2通道和4通道型号,适用于工作台和自动测试系统。其市场领先的连接性、安全性、功能性与灵活性可为设计与测试工程师提供更大支持。 Rohde & Schwar因其产品具备高度灵活性、高耐用性、高品质、环保及生态友好的特点而享誉业内。全新NGP800系列电源配有5英寸高分辨率触摸屏,能够同步输出、执行波形测试并记录数据,方便进行深入分析。所有型号均提供3年标准质保,其主要特性包括: ·充分的灵活性:这些型号产品具有两路或四路输出,可以并联或串联方式连接,以提高输出电流或电压。每路输出均可独立工作,具有同步开/关功能,能够确保正确应用系统电源。 ·出色的安全性:过流保护 (OCP)、过压保护 (OVP)、超功率保护 (OPP) 和热过载功能可保护负载,且可以针对每个通道单独设置最大输出电流、电压和功率。 ·完整的功能性:输出斜波函数 (EasyRamp)、输出延迟和任意函数 (QuickArb) 可以模拟各种电源,包括不稳定的设备。其他功能还包括同步记录所有输出的电压和电流,并提供.CSV文件格式的可用数据用于报告和记录,以及通过远程感测改进电压调节。 ·全面的连接性:标准型USB和LAN接口允许在自动测试设备系统(ATE)或生产线中远程控制NGP800,还可以通过可选的GPIB接口、数字触发器输入/输出、模拟输入和无线网络实现进一步连接。 Farnell及e络盟全球测试和工具部门负责人James McGregor 表示:“我们很高兴推出Rohde & Schwarz新一代电源产品。这一全新系列产品进一步表明我们持续致力于引入最优质的测试与测量设备,以支持并满足客户的所有测试需求。Rohde & Schwarz的创新专业技术产品,结合e络盟的全球分销网络和支持服务,将使我们的客户能够更加方便地选购丰富的测试与测量仪器。” e络盟拥有广泛系列产品,可为电子设计、制造和测试工程师提供有力支持。同时,客户还可以通过e络盟官网免费访问在线资源、数据表、应用说明、视频和网络研讨会,并可获取每周5天、每天8小时的技术支持。客户现可通过Farnell(欧洲、中东和非洲地区)、 e络盟 (亚太区)和Newark (北美地区)购买Rohde & Schwarz NGP800系列所有型号电源产品。以上就是e络盟供货Rohde & Schwarz新一代电源,给大家在选择的时候能够有一定的帮助。

    时间:2020-03-26 关键词: e络盟 电源 rohdeschwar

  • 开关电源测试法则

    开关电源测试法则

    现在的开关电源众多,那么应该如何测试呢?本文主要讲了开关电源测试九大法则:反复短路测试、反复开关机测试、输入低电压循环测试、输入电压跌落及输出动态负载、高压空载、低压限流态运行试验、电源特殊波形试验有源PFC性能测试及操作电压测试。 反复短路测试 测试说明 在各种输入和输出状态下将模块输出短路,模块应能实现保护或回缩,反复多次短路,故障排除后,模块应该能自动恢复正常运行。 测试方法 a、空载到短路:在输入电压全范围内,将模块从空载到短路,模块应能正常实现输出限流或回缩,短路排除后,模块应能恢复正常工作。让模块反复从空载到短路不断的工作,短路时间为1s,放开时间为1s,持续时间为2小时。这以后,短路放开,判断模块是否能够正常工作。 b、满载到短路:在输入电压全范围内,将模块从满载到短路,模块应能正常实现输出限流或回缩,短路排除后,模块应能恢复正常工作。让模块从满载到短路然后保持短路状态2小时。然后短路放开,判断模块是否能够正常工作。 c、短路开机:将模块的输出先短路,再上市电,再模块的输入电压范围内上电,模块应能实现正常的限流或回缩,短路故障排除后,模块应能恢复正常工作,重复上述试验10次后,让短路放开,判断模块是否能够正常工作。 判定标准 上述试验后,电源模块开机能正常工作;开机壳检查,电路板及其他部分无异常现象(如输入继电器在短路的过程中触电是否粘住了等),合格;否则不合格。 反复开关机测试 测试说明 电源模块输出带最大负载情况下,输入电压分别为220v,(输入过压点-5v)和(输入欠压点+5v)条件下,输入反复开关,测试电源模块反复开关机的性能。 测试方法 a、输入电压为220v,电源模块快带最大负载,用接触器控制电压输入,合15s,断开5s(或者可以用ac source进行模拟),连续运行2小时,电源模块应能正常工作; b、输入电压为过压点-5v,电源模块带最大负载,用接触器控制电压输入,合15s,断开5s(或者可以用ac source进行模拟),连续运行2小时,电源模块应能正常工作; c、输入电压为欠压点-5v,电源模块带最大负载,用接触器控制电压输入,合15s,断开5s(或者可以用ac source进行模拟),连续运行2小时,电源模块应能正常工作。 判定标准 以上试验中,电源模块工作正常,试验后电源模块能正常工作,性能无明显变化,合格;否则不合格。 输入低压点循环测试 测试说明 一次电源模块的输入欠压点保护的设置回差,往往发生以下情况:输入电压较低,接近一次电源模块欠压点关断,带载时欠压,断后,由于电源内阻原因,负载卸掉后电压将上升,可能造成一次电源模块处于在低压时反复开发的状态。 测试方法 电源模块带满载运行,输入电压从(输入欠压点-3v)到(输入欠压点+3v)缓慢变化,时间设置为5~8分钟,反复循环运行,电源模块应能正常稳定工作,连续运行最少0.5小时,电源模块性能无明显变化。 判定标准 一次电源模块正常连续运行,最少0.5小时后性能无明显变化,合格;否则不合格。 输入瞬态高压测试 测试说明 pfc电路采用平均值电路进行过欠压保护,因此在输入瞬态高压时,pfc电路可能会很快实现保护,从而造成损坏,测试一次电源模块在瞬态情况下的稳定运行能力以评估可靠性。 测试方法 a、额定电压输入,用双踪示波器测试输入电压波形合过压保护信号,输入电压从限功率点加5v跳变为300v,从示波器上读出过压保护前300v的周期数n,作为以下试验的依据。 b、额定输入电压,电源模块带满载运行,在输入上叠加300v的电压跳变,叠加的周期数为(n-1),叠加频率为1次/30s,共运行3小时。 判定标准 一次电源模块在上述条件下能够稳定运行,不出现损坏或其他不正常现象,合格;否则不合格。 输入电压跌落及输出动态负载 测试说明 一次模块在实际使用过程中,当输入电压跌落时,电源模块突加负载的极限况是可能发生的,此时功率器件、磁性元件工作在最大瞬态电流状态,试验可以检验控制时序、限流保护等电路及软件设计的合理性。 测试方法 a、将输入电压调整为在欠压点+5v(持续时间为5s)、过压点-5v(持续时间为5s)之间跳变,输出调整在最大负载(最大额定容量,持续时间为500ms)、空载(持续时间为500ms)之间跳变,运行1小时; b、将输入电压调整为欠压点+5v(持续时间为5s)、过压点-5v(持续时间为5s)之间跳变,输出调整在最大负载(最大额定容量,持续时间为1s)、空载(持续时间为500ms)之间跳变,运行1小时。 判定标准 在上述条件下,应能稳定运行,不出现损坏或其他不正常现象,合格;否则不合格。若出现损坏情况,记录故障问题,以提供分析损坏原因的依据。 高压空载,低压限流态运行试验 测试说明 高压空载运行是测试模块的损耗情况,尤其是带软开关技术的模块,在空载情况下,软开关变为硬开关,模块的损耗相应增大。低压满载运行是测试模块在最大输入电流时,模块的损耗情况,通常状态下,模块在低压输入、满载输出时,效率最低,此时模块的发热最为严重。 测试方法 a、将模块的输入电压调整为输入过压保护点-3v,模块的输出为最低输出电压,空载运行,此时,模块的占空比为最小,连续运行2小时,模块不应损坏; b、将模块的输入电压调整为欠压点+3v,模块的输出为最高输出电压的拐点状态,此时模块的占空比为最大,连续运行2小时,模块不应出现损坏; c、将模块的输入电压调整为效率最低点时的输入电压,模块输出为最高输出电压的拐点状态,连续运行2小时,模块不应损坏; d、将模块的输入电压调整为过压点-3v,模块的输出为最高输出电压的拐点状态,此时模块的占空比为最大,连续运行2小时,模块不应出现损坏; e、将模块的输入电压调整为效率最低点时的输入电压,模块输出为最高输出电压的拐点状态,连续运行2小时,模块不应损坏。 注意:上述的测试,必须在规格书规定的最高工作温度下进行。 判定标准 在上述条件下工作,模块没有出现损坏,合格;否则不合格。 电源特殊波形试验 测试说明 检验电源模块在电网波形畸变可能形成的尖锋、毛刺和谐波情形下稳定运行能力。以下几种波形必须输入进行试验: (1)毛刺输入测试波形 电网的毛刺是电网中最常见的波形,毛刺的大小和幅值并没有限值,一般情况下,通过振荡波输入测试和振铃输入波形,基本上可以模拟电网中的毛刺输入,但还需做以下毛刺输入试验特点:电网尖锋有过冲并会跌落到0v,过冲和跌落脉宽很窄,一般不会大于100ms,过冲幅度一般不超过100v。跌落的相位并不仅只限于峰值点,在任何相位都有可能发生。这种波形在实际电网中很常见,开通任何开关都会造成该现象。 (2)电压削波波形输入 这种波形也是电网中很常见的,特点是:电网从不定的相位突然跌落到0v,然后直到下个半波开始才恢复。在iec1004-4-11中对于波形的跌落是从大于半个周期开始的,但实际电网中还是存在很多类似的跌落时间小于半个周期的波形。测试时要求,输入电压波形从90度开始跌落,跌落1/4个周期,长时间工作2小时。 (3)电网的半个波头陡升至倍电压,这个波形主要是用来模拟实际电网中会突然出现的谐振过电压,而且在这种情况下,模块的输入过电压保护线路不起作用,这种冲击对于有pfc的电路是存在危险的。测试内容:a、在输入电压为180v,输出满载的情况下,用ac source模拟该波形,要求180v工作3分钟,然后电压突然增加到380v,持续100ms,然后恢复到180v,让模块在这种情况下长时间工作1小时,不应损坏;b、设置ac source使得输入电压为0v,持续5分钟,然后电压突然增加到380v,持续100ms,然后恢复到0v,让模块在这种情况下长时间工作1小时,不应损坏。 测试方法 利用ac source对模块供电,模块满载输出;用ac source模拟尖锋、毛刺和谐波电压输入,每种特殊的电压输入工作2小时,测量输入电流和输出电压。模块应能稳定运行,试验中注意x电容,辅助电源,软启动电阻等其他可能出现问题的地方。 判定标准 在实际中可能出现尖锋、毛刺、谐波电压情形下能稳定运行,不损坏,合格;否则不合格。 有源pfc性能测试 测试说明 带有源pfc的电源模块,对电网尖锋、毛刺合和谐波比较敏感,应进行全面仔细的测试。 测试方法 利用ac source交流源作为输入电压源,输出分别带半载、满载,测试输入电流波形和电压波形,同时监测pfc后的电压;测试电网在尖锋、毛刺、谐波情况下输入电压、电流的相位及幅值关系;测量pfc开关管的电流和电压,验证在全电压范围和毛刺、尖锋、谐波等情况下开关管和其他功率器件的安全性及电流跟踪电压变化的能力。 判定标准 pfc测试可以作为可靠性参考,出现严重问题时,应及时解决。 操作电压测试 测试说明 电网中存在多种操作过电压,其中最常见的时空载线路合闸过电压,这种过电压对模块的威胁也较大,本项测试在于验证模块抗操作过电压的能力。 测试方法 过电压线路的模拟十分简单,原理如下: 其中电感的参数为10mh(供参考:ees的模块测试方法中,没有接地电容,输入电阻与电感串联,电阻值为0欧、电感为8mh和电阻为79欧、电感为10mh两种情况的测试),电容为16.7uf,测试波形如下(未画出)。将被测试的设备连接在电容两端,在k合闸瞬间,在电容两端会产生过电压,用来模拟在上电过程中,过电压对设备的损害程度。作为极限测试项目,输入接l、n线,将被测试的设备接在电容两端,频繁开关机,重复频率为1次/5分钟,连续测试5小时。对于三相输入设备,输入接在l、l线上,被测试设备接在电容两端,重复频率为1次/5分钟,连续测试2小时。 判定标准 在测试过程中出现短时功能下降或性能劣化,但能自动恢复的,合格;但出现性能永久性劣化或需要人工干预才能恢复的,不合格。以上就是开关电源的一些测试方法,希望对大家有所帮助。

    时间:2020-03-26 关键词: 工程师 电源 环路设计

  • 开关电源常犯故障检修方法

    开关电源常犯故障检修方法

    电子产品的正常运转离不开电源,首先,开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。 电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。 1 无输出,保险管正常 这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。 2 保险烧或炸 主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。 3 有输出电压,但输出电压过高、这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任何一处出问题就会导致输出电压升高。 4 输出电压过低 除稳压控制电路会引起输出电压低,还有下面一些原因也会引起输出电压低: a 开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。 b 输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。 c 开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。以上就是常见的电源的故障检修方法,需要设计人员不断积累经验。

    时间:2020-03-26 关键词: 电压 电流 电源

  • 电源如何选型?

    电源如何选型?

    电子产品离不开电源,下载的电源种类繁多,为我们的生活带来便利,电源是将其它形式的能转换成电能的装置。电源自“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V 交流电源。 优质的电源一般具有FCC、美国UL和中国长城等多国认证标志。这些认证是认证机构根据行业内技术规范对电源制定的专业标准,包括生产流程、电磁干扰、安全保护等,凡是符合一定指标的产品在申报认证通过后,才能在包装和产品表面使用认证标志,具有一定的权威性。 工作原理 发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就荷尽流(压)消了。干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。 电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。 计算机电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件,它的作用是将交流电通过一个开关电源变压器换为5V,-5V,+12V,-12V,+3.3V等稳定的直流电,以供应主机箱内系统版,软盘,硬盘驱动及各种适配器扩展卡等系统部件使用。通俗来讲就是,一个电源坏了,另一个备份电源代替其供电。可以通过为节点和磁盘提供电池后援来增强硬件的可用性。HP 支持的不间断电源(UPS),如 HP PowerTrust,可提防瞬间掉电。磁盘与供电电路的连接方式应使镜像副本分别连接到不同的电源上。根磁盘与其相应的节点应由同一电源电路供电。特别是,群集锁磁盘(当重组群集时用作仲裁器)应该有冗余电源,或者,它能由群集中节点之外的电源供电。 HP 代表可提供关于群集的电源、磁盘和 LAN 硬件布局方面的详细信息。目前许多磁盘阵列和其他架装系统含有多个电源输入,它们应部署为设备上的不同电源输入连接到带有两个或三个电源输入的独立电路设备上,这样,一般情况下,只要出现故障的电路不超过一个,系统就能继续正常运行。因此,如果群集中的所有硬件有2个或3个电源输入,则要求至少有三个独立的电路,以确保群集的电路设计中没有单点故障。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就荷尽流(压)消了。干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。 开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。 与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。 脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。 控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。 电源分类 普通电源 又可细分为:开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源、模块电源、变频电源、UPS电源、EPS应急电源、净化电源、PC电源、整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器/驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。 特种电源 特种电源又可细分为:岸电电源、安防电源、高压电源、医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源、其他特种电源。 特种电源即特殊种类的电源。所谓特殊主要是由于衡量电源的技术指标要求不同于常用的电源,其主要是输出电压特别高,输出电流特别大,或者对稳定度、动态响应及纹波要求特别高,或者要求电源输出的电压或电流是脉冲或其它一些要求。这就使得在设计及生产此类电源时有比普通电源有更特殊甚至更严格的要求。特种电源一般是为特殊负载或场合要求而设计的,它的应用十分广泛。主要有:电镀电解、阳极氧化、感应加热、医疗设备、电力操作、电力试验、环保除尘、空气净化、食品灭菌、激光红外、光电显示等。而在国防及军事上,特种电源更有普通电源不可取代的用途,主要用于:雷达导航、高能物理、等离子体物理及核技术研究等。 1、雷达发射机用的高压电源 在现代雷达发射机中,用行波管(TWT)作为微波功率放大器件占有很大的比例,作为高功率部分,它的可靠性与技术指标如何,对雷达发射机乃至整个雷达有着直接的影响。而支撑着行波管的高压电源(系统)更显得至为重要。开关电源技术作为一种高频、高效电力电子技术,随着电子元器件、产品的不断更新,大功率器件的更新换代,大功率开关电源技术得到了发展。雷达行波管用高压开关电源,可采用全桥谐振PWM调制方式,大功率开关器件采用先进的IGBT模块及先进可靠的驱动电路,使得电源的整体性能良好,稳定度好,并且具有各种保护功能。 工作原理:将50Hz三相380V通过电网滤波器,经整流及滤波得到500多伏的直流电压,供给串联谐振变换器。由于本电源输出高达20kV,为了减轻变压器的设计难度以及减小高压整流二极管的耐压值、提高电源的可靠性,采用变压器两个次级分别全桥整流,然后叠加输出。全桥变换器由四个IGBT、一个高频变压器及整流电路组成。控制电路提供两对彼此绝缘、相位相差180°的脉冲输入到IGBT驱动电路,控制IGBT的通断。将直流电压变换成为交变的20kHz脉冲电压,经变压器及全桥整流和滤波电路,得到几十kV的电压。 2、电子束焊机用大功率高压电源 电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子,该电子在高压静电场的加速下通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束,用此电子束去轰击工件,巨大的动能转化为热量,使焊接处工件熔化,形成熔池,从而实现对工件的焊接。 高压电源是设备的关键技术之一,它主要为电子枪提供加速电压,其性能好坏直接决定电子束焊接工艺和焊接质量。电子束焊机用高压电源与其它类型的高压电源相比,具有不同的技术特性,技术要求主要为纹波系数和稳定度,纹波系数要求小于1%,稳定度为±1%,甚至纹波系数小于0.5%,稳定度为±0.5%,同时重复性要求小于0.5%。以上要求均根据电子束斑和焊接工艺所决定。电子束焊机用高压电源的操作是必须与有关系统进行连锁保护,主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等,以确保设备和人身安全。高压电源必须符合EMC标准,具有软起动功能,防止突然合闸对电源的冲击。 这种电源由于功率大(达30kW),输出电压高(150kV),工作频率较高(20kHz),而对稳定精度、纹波及电压调节率均有较高的要求。选用先进的三相全控可控整流技术、大功率高频逆变器,用新型功率器件IGBT作为功率开关。三相全控可控整流和逆变器各自采用独立的控制板,IGBT驱动采用进口厚膜驱动电路,加上输入电网滤波器和平波电抗器及电容组成的滤波电路。使电源的功率变换部分具有较好的技术先进性和良好的功率变换性。 高压部分:高压变压器磁芯采用最新的非晶态材料,采用独特的高频高压绕制工艺,双高压变压器叠加工作。先进的整流和合理的倍压电路以及高压均压技术保证高压电源的高压部分稳定可靠,反馈及高压指示信号用精密的分压器,由高压输出端直接采样,保证电源有很高的稳压精度、电压调整率和准确可信的高压测量精度。采用合理的高压滤波技术,保证电源有良好的纹波。高压部分放在一个油箱内。 3、高压脉冲电源 在雷达导航设备中,其发射部分一般都需要一高电压、窄脉冲、不同重复频率的强功率脉冲源。这种强功率脉冲源一般通过一个高压电源将市电升为几千伏至几十千伏直流高压,然后由一个调制器将直流高压调制为所需脉宽及频率的脉冲源以供发射管使用。 脉冲源主要由高压电源及调制器部分组成,高压电源采用开关稳压电源,调制器采用半导体器件的固态调制器。 使用方给出的触发脉冲是TTL电平的信号,应在输入隔离变压器前增加接口电路,此接口电路一是为了预放大TTL脉冲信号,二是为了与隔离变压器匹配。为了达到隔离的目的,使用方可提供此接口电路的电源,制造方只需提出电源需求并在电路中设计相应的变换、滤波电路即可。 触发脉冲经过脉冲变压器隔离后经过预调器脉冲整形,功率放大后去触发调制板和截尾板工作。由预调器产生的激励脉冲经过变压器隔离去驱动调制板的每一只场效应管,此时调制板导通高压电源送到微波三极管的阳极,微波三极管的阴极电子开始发射,微波三极管将送入输入端的小功率高频信号放大成大功率的高频信号。当脉冲结束时,由预调器产生的截尾脉冲去触发截尾板,截尾板导通后将微波三极管的分布电容释放,所以可以得到很好的脉冲后沿。 电源IC特点 电源IC 种类繁多,共同特点有: 工作电压低:一般的工作电压为3.0~3.6V。有一些工作电压更低,如2.0、2.5、2.7V 等;也有一些工作电压为5V,还有少数12V 或28V 的特殊用途的电压源。 工作电流小:从几毫安到几安都有,但由于大多数嵌入式电子产品的工作电流小于300mA,所以30~300mA 的电源IC在品种及数量上占较大的比例。 封装尺寸小:近年来发展的便携式产品都采用贴片式器件,电源IC 也不例外,主要有SO 封装、SOT-23 封装,μMAX 封装及封装尺寸最小的SC-70 及最新的SMD 封装等,使电源占的空间越来越小。 完善的保护措施:新型电源IC 有完善的保护措施,这包括:输出过流限制、过热保护、短路保护及电池极性接反保护,使电源工作安全可靠,不易损坏。 耗电小及关闭电源功能:新型电源IC 的静态电流都较小,一般为几十μA 到几百μA。个别微功耗的线性稳压器其静态电流仅1.1μA。另外,不少电源IC 有关闭电源控制端功能(用电平来控制),在关闭电源状态时IC 自身耗电在1μA 左右。由于它可使一部分电路不工作,可大大节省电能。例如,在无线通信设备上,在发送状态时可关闭接收电路;在未接收到信号时可关闭显示电路等。 有电源工作状态信号输出:不少便携式电子产品中有单片机,在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时,电源IC 有一个电源工作状态信号输给单片机,使单片机复位。利用这个信号也可以做成电源工作状态指示(当电池低电压时,有LED 显示)。 输出电压精度高:一般的输出电压精度为±2~4%之间,有不少新型电源IC 的精度可达±0.5~±1%;并且输出电压温度系数较小,一般在±0.3~±0.5mV/℃,而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。线性调整率一般为0.05%~0.1%/V,有的可达0.01%/V;负载调整率一般为0.3~0.5%/mA,有的可达0.01%/mA。 新型组合式电源IC:升压式DC/DC 变换器的效率高但纹波及噪声电压较大,低压差线性稳压器效率低但噪声最小,这两者结合组成的双输出电源IC 可较好地解决效率及噪声的问题。例如,数字电路部分采用升压式DC/DC 变换器电源而对噪声敏感的电路采用LDO 电源。这种电源IC 有MAX710/711,MAX1705/1706 等。另一种例子是电荷泵+LDO 组成,输出稳压的电荷泵电源IC,例如MAX868,它可输出0~-2VIN 可调的稳定电压,并可提供30mA 电流;MAX1673稳压型电荷泵电源IC 输出与VIN 相同的负压,输出电流可达125mA。 1 电源评测主要看哪些 目前市场中大部分电源的拓扑结构相同,一款电源往往由5部分组成,分别是电源市电接入口的设计叫做一级EMI,在一级EMI旁边的是二级EMI,电容一次的部分是一次侧设计(高压滤波电路),在电源的中间是变压器部分,在电源的最右边是电源输出电路设计这里叫做二次侧(低压滤波部分)。玩家们使用的电源大部分都是采用了这样的结构设计,下面我们来具体聊聊有关电源内每一处的设计。 电源的这些元气件的设计其实最重要的就是滤波,电源的MWI设计就是为对市电做第一道滤波作用的。其中主要是滤掉高频的杂波和干扰的信号。如果没有EMI滤波电源,这对电源会厂商电磁辐射影响到整个平台的使用。同时我们知道电源的电磁波还会对人体带来伤害,电源中的EMI设计其实就可以避免将电磁辐射泄漏到外面。 2 EMI更好的滤波作用 电源的EMI设计是必不可少的,目前主流电源的EMI设计是直接焊接在电路上。我们通过图片可以看到电源线与电源相链的电路,很多电源这里用的都是黄色的方块以及蓝色的元器件,这个蓝色的分别是X、Y电容,以及铜线圈电感,这样起到的作用是第一重滤波。 说完了一级EMI下面是二级EMI,二级EMI往往是由两个Y电容一个X电容,保险管和一些差模电感和共模电感组成的。这两类电感的作用是更好的滤波以及可以抗干扰。说道共模电感和差模电感,有些玩家不太清楚,共模电感是采用了双线并绕,而差模电感采用的是单线绕制。 电源整流桥的最用是将AC交流电矫正为DC直流电目前我们看到的主流整流桥采用的是四个分立的二极管。 3 PFC是PC电源必有设计 PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。目前我们可以见到的PFC有三种,分别是被动式PFC、主动式PFC以及交错式PFC。 被动式PFC电路结构较为简单,其实就是一个巨大而沉重的电感。这个电感一般位于垂直于电源的主PCB板四周的电源壁上,并且一般都有黄色的胶布捆着。同时被动PFC电路也有标准的高压滤波电容,用做电能储备之用。 主动式PFC的电感比被动式PFC的电感药效很多,会有一个比较大的PFC输入滤波薄膜电容,同时我们开可以看到主动式PFC电源有一个PFC电容这个叫做PFC输出电容。如果不是主动式PFC的电源,这个电容叫做主电容,这个电容的主要作用是用来给主动PFC储存电能的。 交错式PFC其实也是属于主动式PFC,是主动式PFC的一种,可以看作是主动式PFC的升级进化产物。交错式PFC与普通主动PFC不同的是,它是由两个大电感组成的,在工作时交错式PFC并联工作。这样的并联方式可以使工作电流更低节省损耗,同时PFC的输入输出电流频率可以增加一倍。 交错PFC电路使用较小的元件,降低成本,改善散热性能,提供功率密度,降低传导损耗,从而提高供电系统效率。 4 成熟半桥与常见正激结构 拓扑主要影响电源的转换效率,动态能力,稳定性等种种方面。但是拓扑结构与电源的功率没有固定搭配关系。并且拓扑结构在分类上是十分细致的,就好像一个树状图,大类上分为正激,全桥,半桥。 半桥拓扑是一种古老的电源结构,半桥结构判断起来比较容易,一般来说电源中间部分的变压器就可以容易的分辨出来是否是半桥拓扑的电源了。半桥拓扑的电源有一个大变压器和两个小的变压器,大变压器是主变压器,两个小的是驱动变压器和辅助变压器。往往半桥的拓扑结构会有被动PFC一起出现。 正激结构可以分为单管正激、双管正激和有源钳位正激,有源钳位正激往往时出现在全汉的电源产品中,这也是正激拓扑的一个升级版,我们可以看到有源钳位有单管和双管两种。正激拓扑结构是现在主流电源所使用的结构,正激电源有一个大的变压器和一个小的变压器,大变压器是住主变压器,小变压器是辅助变压器。 5 高效的LLC谐振结构 LLC谐振是在主流高端高瓦数电源的必备结构,LLC谐振最大的特点是可以将电源的转换效率达到很好。这样的结构的电路上包含有一个谐振电感和谐振电容。与板桥结构一样LLC谐振结构有一个大变压器和两个小变压器,大的是主变压器,小的分别是待机变压器和谐振电路驱动变压器。 了解电源的网友们一定知道LLC谐振结构的电源都会与DC-DC模块共同出现,DC-DC模块输出相比普通变压器变压输出在高负载和负载有落差时都可以保持很好的稳定输出。DC-DC模块很容易辨别出来,多数DC-DC模块都是在电源二次侧电路部分,并且都是用两个PCB版竖起来放置。 说道二次侧,其实二次侧就是电源的低压滤波输出,这也是电源最后输出保证得电路,通过电源内部的转换将电流进行过滤,保证主机内部硬件提供的供电都是纯净的。在二次侧这块最重要的还有滤波电容,这里我们可以看到有的电源使用电解电容,有的使用固态电容,固态电容可以有着更好的滤波效果。 另外电源都会设计有保护芯片,这是电源保障必不可少的。保护芯片可以监控+12V、+5V和+3.3V的输出,实现各路输出的UVP(低电压保护)、OVP(过电压保护)、OCP(过电流保护)、SCP(短路保护),同时部分控制芯片还提供了OTP(过温度保护)或-12 V UVP(低电压保护)的功能,当超出片内设定值后,会自动停止工作,保护电源内部及平台上各配件及元件的运行,内部设计有过载保护以及防雷击功能,可保证整个电源稳定工作。 电源选型指南 1. 输出类型:电源是电子工程师最常接触的仪器,选择电源首先需要选择电源的类型:直流电源、交流电源、变频电源、特种高压电源等。 2. 输出电压:电源所能输出的电压范围。同时需要选择是否需要恒电压输出和过电压保护。 3. 输出电流:电源所能输出的电流范围。同时需要选择是否需要恒电流输出和过流保护。 4. 输出功率:当电源满载时所能输出的最大功率值。 5. 通道数:输出供电接口的路数。 6. 纹波:由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,这样就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。纹波越小将对电路的工作影响将越小。 7. 负载调整率:当输入电压不变,负载从零变化到额定值时,输出电压的变化。通常用百分比表示。 8. 输出电压编程精度:可编程电源设定值与实际输出值之间的偏差。 电源主要品牌: 阿美特克(AMTEK) 东电化兰达(TDK-lambda) 菊水(KIKUSUI) 惠美(HAMEG) 恩乃普(NF) 致茂(Chroma) 艾德克斯(ITECH) 固纬(GWINSTEK) 电源附件选择: 1. 通信接口:因现在很多大功率电源都是装配在某些特定系统中,所以系统需要哪些特定的通讯接口必须在购买前期进行沟通确认。 选型注意事项: 电源选择时一定要注意考虑电源的用途。例如:对于电容器老炼来说,纹波只要不是太大,一般对电容器老炼质量不会构成影响,所以普通电源即可。而对于高速数字电路,纹波和噪声达到一定幅值后会干扰数字逻辑电路的正常工作,引起误触发和逻辑错误。这时对于电源的选择就应是高精度低纹波和噪声的电源。以上就是电源选型的一些技巧,希望对大家有所帮助。

    时间:2020-03-26 关键词: 芯片 电源 选型

  • DC-DC开关电源设计总结

    DC-DC开关电源设计总结

    现在的电源多种多样,但是常用地还是开关电源,相关的Layout经验,供各位EE参考。 先上一张MPS经典热销产品MP1470的典型应用图,可以轻松实现12V转3.3V/2A: DC-DC的layout非常重要,会直接影响到产品的稳定性与EMI效果,总结经验/规则如下: 1、处理好反馈环(对应上图中R1-R2-R3-IC_FB&GND),反馈线不要走肖特基下面,不要走电感(L1)下面,不要走大电容下面,不要被大电流环路包围,必要时可在取样电阻并个100pF的电容增加稳定性(但瞬态会受到一点影响); 2、反馈线宁可细不要粗,因为线越宽,天线效应越明显,影响环路的稳定性。一般用6-12mils的线; 3、所有电容尽可能靠近IC; 4、电感按规格书指标的120-130%的容量选取,不可过大,过大会影响效率和瞬态; 5、电容按规格书的150%的容量选取。如果是用贴片陶瓷电容,如果用22uF,用两个10uF并联会更好。若对于成本不敏感,电容可用更大些。特别提示:输出电容,若是用铝电解电容,千万记得要用高频低阻的,不可随便放个低频滤波电容! 6、尽可能缩小大电流环路的包围面积。如果不方便缩小,用敷铜的方式变成一条窄缝。 7、不要在关键回路上使用热阻焊盘,它们会引入多余的电感特性。 8、当使用地线层的时候,要尽力保持输入切换回路下面的地层的完整性。任何对这一区域地线层的切割都会降低地线层的有效性,即使是通过地线层的信号导通孔也会增加其阻抗。9、导通孔可以被用于连接退藕电容和 IC 的地到地线层上,这可使回路最短化。但需要牢记的是导通孔的电感量大约在 0.1~0.5nH 之间,这会根据导通孔厚度和长度的不同而不同,它们可增加总的回路电感量。对于低阻抗的连接来说,使用多个导通孔是应该的。 在上面的例子中,通到地线层的附加导通孔对缩减 C IN 回路的长度没有帮助。但在另一个例子中,由于顶层的路径很长,通过导通孔来缩小回路面积就十分有效。 10、需要注意的是将地线层作为电流回流的路径会将大量噪声引入地线层,为此可将局部地线层独立出来,再通过一个噪声很低的点接入主地当中。 11、当地线层很靠近辐射回路的时候,其对回路的屏蔽效果会得到有效的加强。因此,在设计局多层PCB 的时候,可将完整的地线层放在第二层,使其直接位于承载了大电流的顶层的下面。 12、非屏蔽电感会生成大量的漏磁,它们会进入其他回路和滤波元件之中。在噪声敏感的应用中应当使用半屏蔽或全屏蔽的电感,还要让敏感电路和回路远离电感。 解决 EMI 问题可能是一件很复杂的事情,尤其是在面对完整的系统,同时又不知道辐射源所在的时候。有了关于高频信号和开关切换式转换器中的电流回路的基础知识,再加上对元器件和 PCB 布局在高频情况下的表现的了解,结合某些简单自制工具的使用,要想找出辐射源和降低辐射的低成本解决方案,从而轻松的解决 EMI 问题是有可能的。预告下期将为大家带来一个DIY EMI 探测工具。相信这些开关电源的经验对初学的一些工程师来说,会有一定的帮助。

    时间:2020-03-26 关键词: 开关 电源 DC-DC

  • 运放输出不稳定的可能影响因素

    运放输出不稳定的可能影响因素

    现在的电子产品离不开电路的支撑。在大多数集成运放的应用场合中,集成运放输出不稳定的问题一直都在困扰着很多电子工程师,在集成运放的应用中,经过都经过相位补偿的集成运放在大多数应用场合是能满足要求的。但在应用时,有时还会出现自激,其实主要是由于以下6个原因导致的。 1、没有按集成运放使用说明中推荐的相位校正电路和参数值进行校正 说明书中推荐的补偿方法和参数是通过产品设计和大量实验得出的,对大多数应用是有效的,它考虑了温度、电源电压变化等因素引起的频响特性的变化,并保证具有一定的稳定裕度。 2、电源退耦不好 当电源退耦不好时,各放大级的信号电流内阻上的电压降将产生互耦作用,若耦合信号与某级输入信号是同相位时,电路将产生寄生振荡。为此必须重视电源退耦。退耦时除在电源端加接大电容外,还应并接瓷片小电容,因为大电容如电解电容,它本身的分布电感较大,影响退耦效果。 3、电路连接时的分布电容影响 由于电路存在分布电容,有时后级的信号会通过分布电容反馈到前级,当此反馈信号与该放大级原输入信号同相位时,也会形成寄生正反馈,从而使电路自激振荡。所以连接电路时,尽量减小分布电容是很重要的,尤其应注意使集成运放的“+”输人端远离它的输出端。 4、集成运放负载电容过大的影响 当集成运放负载电容过大时,整个运放电路的开环频响曲线将发生变化,使电路的相位余量减小,甚至引起自激。若在运放的输出端与外接负载电容之问加接一个小电阻(如数百欧以内),使运放电路与负载电容之间相隔离,则可减轻负载电容的影响。但有时这种改进的效果是有限的。为消除自激振荡,就应减小负载电容,或在集成运放输出端外加输出功率更大的、高频响应更好的输出级电路。 5、集成运放同相输入端接地电阻太大 当同相端对地接入很大的电阻,它与运放差模输入端的电容形成一个新的极点,尽管输入端的电容不大,但同相端对地外接电阻较大,则新产生的极点可能接近于或低于交接频率,而使闭环电路自激或电路动态特性变差。解决的简便方法是在同相端对地电阻上并接电容,以形成高频旁路。 6、集成运放输出端与同相端和调零端之阃存在寄生电容 在设计印制电路板时,或做电路实验时,曲于引线布置不适当或过长、过近,会带来寄生电容而引起自激。通常在低频电路中,不易出现自激,而在宽带放大器中,应注意消除寄生电容耦合。以上就是运放输出不稳定的可能原因,需要设计者在开发的时候注意。

    时间:2020-03-26 关键词: 集成电路 电源 运放

  • 智能锁供电方法

    智能锁供电方法

    随着社会的发展,科技也在不断发展,现在的家庭普遍使用智能锁,在即将来到的5G时代,智能家居越来越多,智能锁以其便利性、安全性、创造性和互动性优势越来越多的出现在我们的日常生活中:银行、酒店、民宿等。 那么,智能锁日常供电是如何供电呢?有什么需要注意的吗? 小编了解到,智能锁日常的供电一般采用锂电池和干电池两种方式,各有优势和缺点,依应用环境不同,推荐的供电方式也有所不同。锂电池供电 高能量密度 循环寿命高现在的数码产品多采用锂电池来供电,主要是因为锂电池有着比较高的放电电压,高能量密度,循环 寿命高等优势。但是缺点也是显而易见的:锂电池供电充电,不太方便,需要将电池拆卸下来或者单独连线充电;北方天气冷,对于智能锁来说会有知名的伤害,室外的低温会传导到室内面板上,再加上北方内外双层门的设计,外层门的寒冷再猛烈的暖气也救不回来。而冰点以下环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁,而过热的环境则会缩减电池的容量;锂电池的过充过放都会影响电池的寿命,更换锂电池成本高。 使用干电池 相对稳妥 能兼顾大部分需求 干电池供电虽然是消耗性物品,但是对北方的超低气温有较强的适应性,且使用自由,无需担心电池的寿命。无论使用哪种供电方式,根据自己的需要和条件去选择就好!以上就是智能锁的供电方式,希望能给大家一些帮助。

    时间:2020-03-25 关键词: 智能家居 电源 智能锁

  • 电源变压器用途

    电源变压器用途

    现在的设备都离不开变压器,那么他是如何工作的呢?智能化的制造业企业普遍的选用电力工程做为电力能源,而发电站传出的电力工程因此须经长距离传送能够抵达用电量地域。在传送的输出功率匀速运动时,传送工作电压越高,则需要的电流量越小。由于电流正比例于电流量。那到底电源变压器有什么作用呢? 线损正比例于电流量的平方米,因此用较高的输电网工作电压能够得到较低的路线压力降和路线耗损,要生产制造工作电压很高的发电机组,现阶段技术性很艰难,因此得用专做的机器设备将发电机组端的工作电压上升之后再输送机出来,这类专做的机器设备就是说变电器。 与此同时,在受电端又必需用降压变压器将髙压减少到配电设备系统软件的工作电压,故要历经一连串配电变压器将髙压减少到适合的值以供应用。那为了让大家对于变压器的作用有更加深层次的认识,下面小编做下详细知识讲解: 一、家用变压器的作用? 1、家用变电器最关键的作用就是说防护输出功率传送,沟通交流髙压传送,在电源变压器中变电器将初中级的工作电压变换到次级,开展输出功率传送。 2、转换工作电压在电力线路中高压低压的变换,到最终的电压运用。而在电源变压器上将键入的工作电压根据变电器变换为客户必须的各种各样等級的工作电压,为衣食住行,工业生产出示了各种各样的应用环境。 3、另一个变电器的数据信号传送,在电源变压器中的磁防护就是说运用变电器传送数据信号的,平稳靠谱。 4、变电器的防护驱动器,根据防护将驱动器出示给不一样额定电压。等等等等,变电器的运用好多好多,这仅仅我在电源变压器的视角剖析的幾點,期待可以从别的的视角剖析。 二、本文小结 由左右推测,变电器是这种根据更改工作电压而传送交流电流能的静止不动磁感应家用电器。在供电系统中,变电器的影响力非常关键,不但需要总数多,并且特性好,运作安全性靠。 变电器除开运用在供电系统中,还运用在必须特种电源的厂矿企业中。比如:冶炼厂用的电炉变压器,钛电极或化工厂用的整流变压器,电焊焊接用的焊工变电器,实验用的试验变压器,交通出行用的牵引带变电器,及其赔偿用的电抗器,维护用的消弧线圈,精确测量用的互感器等。以上就是电源变压器的一些知识点,希望大家在学习过程中不断积累。

    时间:2020-03-25 关键词: 电源 电源变压器 电力工程

  • 电路设计注意事项

    电路设计注意事项

    这是一位技术工程师总结的精华学习比较,在这里分享给想了解电路设计的你,你们,在工作或者学习中能有所帮助~ 1.电压电流 电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i>0,反之i<0。电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u>0反之u<0。 2.功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3.全电路欧姆定律:U=E-RI 4.负载大小的意义:电路的电流越大,负载越大。电路的电阻越大,负载越小。 5.电路的断路与短路、电路的断路处:I=0,U≠0 电路的短路处:U=0,I≠0 。 基尔霍夫定律 : 1.几个概念:支路:是电路的一个分支。结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。回路:由支路构成的闭合路径称为回路。网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2.基尔霍夫电流定律: (1)定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说:流入的电流等于流出的电流。 (2)表达式:i进总和=0 或: i进=i出 (3)可以推广到一个闭合面。 3.基尔霍夫电压定律(1)定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 电位的概念 (1)定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 (2)规定参考点的电位为零。称为接地。 (3)电压用符号U表示,电位用符号V表示 (4)两点间的电压等于两点的电位的差 。 (5)注意电源的简化画法。 理想电压源与理想电流源 1.理想电压源 (1)不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。(2)理想电压源不允许短路。 2.理想电流源 (1)不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。(2)理想电流源不允许开路。 3.理想电压源与理想电流源的串并联 (1)理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。(2)理想电压源与理想电流源并联时,电源两端的电压等于电压源的电压,电压源起作用。 4.理想电源与电阻的串并联 (1)理想电压源与电阻并联,可将电阻去掉(断开),不影响对其它电路的分析。(2)理想电流源与电阻串联,可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路的分析。 5.实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 支路电流法 1.意义:用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。 2.列方程的方法: (1)电路中有b条支路,共需列出b个方程。(2)若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。( 3)然后选b-(n-1)个独立的回路,用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。 3.注意问题:若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知,可少列一个方程(少列一个回路的电压方程)。 叠加原理 1.意义:在线性电路中,各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。2.求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。3.注意问题:最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。叠加原理只适合于线性电路,不适合于非线性电路;只适合于电压与电流的计算,不适合于功率的计算。 戴维宁定理 1.意义:把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电压源来等效。 2.等效电源电压的求法:把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。 3.等效电源内电阻的求法: (1)把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路,电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻R0。(2)把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC,则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。 诺顿定理 1.意义:把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电流源的并联电路来等效。2.等效电流源电流IeS的求法:把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC。则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。3.等效电源内电阻的求法:同戴维宁定理中内电阻的求法。 换路定则: 1.换路原则是: 换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+) =Uc(o-)。电感上的电流保持不变, Ic(o+)= Ic(o-)。原因是:电容的储能与电容两端的电压有关,电感的储能与通过的电流有关。 2.换路时,对电感和电容的处理 (1)换路前,电容无储能时,Uc(o+)=0。换路后,Uc(o-)=0,电容两端电压等于零,可以把电容看作短路。 (2)换路前,电容有储能时,Uc(o+)=U。换路后,Uc(o-)=U,电容两端电压不变,可以把电容看作是一个电压源。 (3)换路前,电感无储能时,IL(o-)=0。换路后,IL(o+)=0,电感上通过的电流为零,可以把电感看作开路。 (4)换路前,电感有储能时,IL(o-)=I。换路后,IL(o+)=I,电感上的电流保持不变,可以把电感看作是一个电流源。根据以上原则,可以计算出换路后,电路中各处电压和电流的初始值。 正弦量的基本概念 1.正弦量的三要素(1)表示大小的量:有效值,最大值 表示变化快慢的量:周期T,频率f,角频率ω。表示初始状态的量:相位,初相位,相位差。 复数的基本知识: 1.复数可用于表示有向线段,复数A的模是r ,辐角是Ψ 2.复数的三种表示方式:1.代数式2.三角式3.指数式4.极坐标式 3.复数的加减法运算用代数式进行。复数的乘除法运算用指数式或极坐标式进行。 4.复数的虚数单位j的意义:任一向量乘以+j后,向前(逆时针方向)旋转了,乘以-j后,向后(顺时针方向)旋转了。 正弦量的相量表示法: 1.相量的意义:用复数的模表示正弦量的大小,用复数的辐角来表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的复数。为与一般的复数相区别,相量的符号上加一个小圆点。 2.最大值相量:用复数的模表示正弦量的最大值。 3.有效值相量:用复数的模表示正弦量的有效值。 4.注意问题:正弦量有三个要素,而复数只有两个要素,所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位,没有表示出交流电的周期或频率。相量不等于正弦量。 5.用相量表示正弦量的意义: 用相量表示正弦后,正弦量的加减,乘除,积分和微分运算都可以变换为复数的代数运算。 6.相量的加减法也可以用作图法实现,方法同复数运算的平行四边形法和三角形法。 电阻元件的交流电路 1.电压与电流的瞬时值之间的关系:u=Ri ,u与i同相位。 2.最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系) 3.有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系) 4.相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)相位与相位同相位。 电感元件的交流电路 1.电压与电流的瞬时值之间的关系:u与i相位不同,u 超前i 2.最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系) 3.有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系) 4.电感的感抗: 单位是:欧姆 5.相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系) 由式1和式2 得:相位比相位的相位超前 。 6.无功功率:用于表示电源与电感进行能量交换的大小 Q=UI=XL 单位是乏:Var 。 电容元件的交流电路 1.电压与电流的瞬时值之间的关系u与i不同相位,u 落后i 。 2.最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系) 3.有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系) 4.电容的容抗: 单位是:欧姆 5.相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系) 相位比相位的相位落后 。 6.无功功率:用于表示电源与电容进行能量交换的大小为了与电感的无功功率相区别,电容的无功功率规定为负。 Q=-UI=-XC 单位是乏:Var 1.阻抗的串联电路: (1)各个阻抗上的电流相等:(2)总电压等于各个阻抗上和电压之和:(3)总的阻抗等于各个阻抗之和:(4)分压公式: 多个阻抗串联时,具有与两个阻抗串联相似的性质。 2.阻抗的并联电路如图: (1)各个阻抗上的电压相等:(2)总电流等于各个阻抗上的电流之和:(3)分流公式: 多个阻抗并联时,具有与两个阻抗并联相似的性质。 3.复杂交流电路的计算 在电工学中一般不讲复杂交流电路的计算,对于复杂的交流电路,仍然可以用直流电路中学过的计算方法,如:支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁定理等。 交流电路的功率 1. 瞬时功率:p=ui=UmIm sin(ωt+φ) sinωt=UIcosφ-UIcos(2ωt+φ) 2. 平均功率:P= = =UIcosφ平均功率又称为有功功率,其中 cosφ称为功率因数。电路中的有功功率也就是电阻上所消耗的功率。 3. 无功功率:Q=ULI-UCI= I2(XL-XC)=UIsinφ电路中的无功功率也就是电感与电容和电源之间往返交换的功率。 4. 视在功率: S=UI 视在功率的单位是伏安(VA),常用于表示发电机和变压器等供电设备的容量。 5.功率三角形:P、Q、S组成一个三角形,其中φ为阻抗角。 电路的功率因数 1.功率因数的意义从功率三角形中可以看出,功率因数。功率因数就是电路的有功功率占总的视在功率的比例。功率因数高,则意味着电路中的有功功率比例大,无功功率的比例小。 2.功率因数低的原因: (1)生产和生活中大量使用的是电感性负载异步电动机,洗衣机、电风扇、日光灯都为感性负载。(2)电动机轻载或空载运行(大马拉小车) 异步电动机空载时cosφ=0.2~0.3,额定负载时cosφ=0.7~0.9。 3.提高功率因数的意义: (1) 提高发电设备和变压器的利用率 发电机和变压器等供电设备都有一定的容量,称为视在功率,提高电路的功率因数,可减小无功功率输出,提高有功功率的输出,增大设备的利用率。 (2) 降低线路的损耗 当线路传送的功率一定,线路的传输电压一定时,提高电路的功率因数可减小线路的电流,从而可以降低线路上的功率损耗,降低线路上的电压降,提高供电质量,还可以使用较细的导线,节省建设成本。 (3) 并联电容的法,在电感性负载两端并联电容可以补偿电感消耗的无功功率,提高电路的功率因数。 总结:学习这些精华笔记,对于初学者是很有帮助的,一步一个脚印扎实基础。相信大家在看完之后会有一定的收货。

    时间:2020-03-25 关键词: 电路 电流 电源

  • 电源要设置+3.3V的原因

    电源要设置+3.3V的原因

    生活中处处可见电源,为我们的电子产品供电。电源是将其它形式的能转换成电能的装置。电源自“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V 交流电源。 性能指标 优质的电源一般具有FCC、美国UL和中国长城等多国认证标志。这些认证是认证机构根据行业内技术规范对电源制定的专业标准,包括生产流程、电磁干扰、安全保护等,凡是符合一定指标的产品在申报认证通过后,才能在包装和产品表面使用认证标志,具有一定的权威性。 工作原理 发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。 发电机、电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就荷尽流(压)消了。 干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。 电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。 计算机电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件,它的作用是将交流电通过一个开关电源变压器换为5V,-5V,+12V,-12V,+3.3V等稳定的直流电,以供应主机箱内系统版,软盘,硬盘驱动及各种适配器扩展卡等系统部件使用。 通俗来讲就是,一个电源坏了,另一个备份电源代替其供电。可以通过为节点和磁盘提供电池后援来增强硬件的可用性。 磁盘与供电电路的连接方式应使镜像副本分别连接到不同的电源上。根磁盘与其相应的节点应由同一电源电路供电。特别是,群集锁磁盘(当重组群集时用作仲裁器)应该有冗余电源,或者,它能由群集中节点之外的电源供电。 目前许多磁盘阵列和其他架装系统含有多个电源输入,它们应部署为设备上的不同电源输入连接到带有两个或三个电源输入的独立电路设备上,这样,一般情况下,只要出现故障的电路不超过一个,系统就能继续正常运行。因此,如果群集中的所有硬件有2个或3个电源输入,则要求至少有三个独立的电路,以确保群集的电路设计中没有单点故障。 开关电源 开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式。与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/ 功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。 与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节,一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值,最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。 控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。 电源分类 普通电源 又可细分为:开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源、模块电源、变频电源、UPS电源、EPS应急电源、净化电源、PC电源、整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器/驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。 特种电源 特种电源又可细分为:岸电电源、安防电源、高压电源、医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源、其他特种电源。特种电源即特殊种类的电源。 所谓特殊主要是由于衡量电源的技术指标要求不同于常用的电源,其主要是输出电压特别高,输出电流特别大,或者对稳定度、动态响应及纹波要求特别高,或者要求电源输出的电压或电流是脉冲或其它一些要求。这就使得在设计及生产此类电源时有比普通电源有更特殊甚至更严格的要求。 特种电源一般是为特殊负载或场合要求而设计的,它的应用十分广泛。主要有:电镀电解、阳极氧化、感应加热、医疗设备、电力操作、电力试验、环保除尘、空气净化、食品灭菌、激光红外、光电显示等。而在国防及军事上,特种电源更有普通电源不可取代的用途,主要用于:雷达导航、高能物理、等离子体物理及核技术研究等。 电源+3.3V 电源+3.3V有什么用? DDR内存是3.3V,DDR1内存是2.5V参考电压是1.25V,DDR2内存是1.8V电压参考电压是0.9V。CPU供电是双12V的,3.3V主要是供给开机,复位5VSB(待机电压)内存电压偏低多为内存供电电路中的排阻出现了问题。如果有电容鼓包或漏液,更换此电容即可解决。光驱和硬盘都是由一组12V和5V供电的。 解决电源3.3v的输出异常 电脑电源的3.3V输出异常表明电源内部已经坏了,需要维修或者更换一个新的电源。维修方法是用改锥拆开电源,先目测有无明显损坏元件,将损坏元件换好后,再用万用表从电源输入端子开始检查有无损坏的原件,查到损坏原件后将其拆下换掉,直到所有坏的原件全部更换。 然后,拆除电源保险,将假负载接入电源的两个保险插口之间,插上电源,短接电源的绿色和黑色线,看电源能否启动 —— 如果灯亮说明电源还有短路性故障存在,需要再次检修,如果不亮,说明电源已经没有大的短路性故障,可以试着测量各组输出是否正常,接上电脑,能正常使用就表示已经OK了,不行,需要重新检修。以上就是电源的电压设置的一些原因,希望分享给大家。

    时间:2020-03-24 关键词: 检修 电源 3.3v

  • 射频电路的电源设计技术

    射频电路的电源设计技术

    大家都认识射频电路的电源,那么应该如何设计呢?无论是开关电源设计还是射频电路设计都是比较难掌握的,但是要找到射频电路的设计突破口,才能有效的攻破防线!下面是专家总结一些关于射频电路的设计要点,我们一起涨知识吧! (1)电源线是EMI出入电路的重要途径。通过电源线,外界的干扰可以传入内部电路,影响RF电路指标。为了减少电磁辐射和耦合,要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。电源电路不管形式有多复杂,其大电流环路都要尽可能小。电源线和地线总是要靠近放置。 (2)如果电路中使用了开关电源,开关电源的外围器件布局要符合各功率回流路径最短的原则。滤波电容要靠近开关电源相关引脚。共模电感要靠近开关电源模块。 (3)单板上长距离的电源线不能同时接近或穿过级联放大器(增益大于45dB)的输出和输入端,避免电源线成为RF信号传输途径,进而引起自激或降低扇区隔离度。长距离电源线的两端都需要加上高频滤波电容,甚至中间也要加上高频滤波电容。 (4)RF PCB的电源入口处组合并联三个滤波电容,利用这三种电容的各自优点分别滤除电源线上的低、中、高频信号,例如:10uf,0.1uf,100pf。并且按照从大到小的顺序依次靠近电源的输入管脚。 (5)用同一组电源给小信号级联放大器馈电,应当先从末级开始,依次向前级供电,使末级电路产生的EMI对前级的影响较小。且每一级的电源滤波至少有两个电容:0.1uf,100pf。当信号频率高于1GHz时,要增加10pf滤波电容。 (6)常用到小功率电子滤波器,滤波电容要靠近三极管管脚,高频滤波电容更靠近管脚。三极管选用截止频率较低的。如果电子滤波器中的三极管是高频管,工作在放大区,外围器件布局又不合理,在电源输出端很容易产生高频振荡。 线性稳压模块也可能存在同样的问题,原因是芯片内存在反馈回路,且内部三极管工作在放大区。在布局时要求高频滤波电容靠近管脚,减小分布电感,破坏振荡条件。 (7)PCB的POWER部分的铜箔尺寸应满足其流过的最大电流要求,并应考虑余量(一般参考为1A/mm线宽)。 (8)电源线的输入输出不能交叉。 (9)注意电源去耦、滤波,防止不同单元通过电源线产生干扰,电源布线时电源线之间应相互隔离。电源线与其它强干扰线(如CLK)用地线隔离。 (10)小信号放大器的电源布线需要地铜皮及接地过孔隔离,避免其它EMI干扰窜入,进而恶化本级信号质量。 (11)不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。 (12)PCB板层分配便于简化后续的布线处理,对于一个四层PCB板(WLAN中常用的电路板),在大多数应用中用电路板的顶层放置元器件和RF引线,第二层作为系统地,电源部分放置在第三层,任何信号线都可以分布在第四层。 第二层采用连续的地平面布局对于建立阻抗受控的RF信号通路非常必要,它还便于获得尽可能短的地环路,为第一层和第三层提供高度的电气隔离,使得两层之间的耦合最小。当然,也可以采用其它板层定义的方式(特别是在电路板具有不同的层数时),但上述结构是经过验证的一个成功范例。 (13)大面积的电源层能够使Vcc布线变得轻松,但是,这种结构常常是引发系统性能恶化的导火索,在一个较大平面上把所有电源引线接在一起将无法避免引脚之间的噪声传输。反之,如果使用星型拓扑,则会减轻不同电源引脚之间的耦合。 良好的电源去耦技术与严谨的PCB布局、Vcc引线(星型拓扑)相结合,能够为任何RF系统设计奠定稳固的基础。尽管实际设计中还会存在降低系统性能指标的其它因素,但是,拥有一个“无噪声”的电源是优化系统性能的基本要素。以上就是关于射频电路的电源设计需要注意的那些细节。

    时间:2020-03-24 关键词: 电源 设计 射频电路

  • 源源不断,“魏”您护航——魏德米勒智能电源解决方案专题页面即将上线

    源源不断,“魏”您护航——魏德米勒智能电源解决方案专题页面即将上线

    “自上而下”的复工复产工作已经全面展开!3月初,中国央企复工率达91.7%,石油石化、通信、电力、交通运输等行业开工率超95%;在华外企复工率超80%;大型连锁超市开业率达95%;中小企业复工复产率超30%。数据还显示,在地方,广东企业总体复工率已达82.5%,浙江外资企业复工率超过85%,长三角一体化示范区规模以上企业复工率达96.1%。 在遏制新冠病毒的同时推动经济发展,魏德米勒高效、智能的电源解决方案发挥其独特优势,不光为驰援一线的各种设备提供源源不断的动力,为抗击疫情保驾护航;随着疫情渐渐得到有效控制,魏德米勒ConnectPower系列电源产品能够满足企业和工厂复工、复产对开关电源的所有的要求;同时还能结合魏德米勒工业以太网、雷电和浪涌保护、继电器等产品,为您构建多种完整的系统解决方案,让您无后顾之忧。 魏德米勒智能电源解决方案专题页面即将上线! 丰富的线上活动,助线下的你: 第一时间,速览新品 量身定制,快速服务 本土客户,无缝联接 源源不断,魏您护航 春光三月,即现芳华 更多精彩,敬请期待 精彩速览: Ø 创新产品 PROtop系列电源 topGUARD电源 Ø 续航秘籍

    时间:2020-03-20 关键词: 电源 智能电源 专题页面

  • 专为煤矿电气设备设计——超宽交流电压输入电源PVA150-27Bxx系列

    专为煤矿电气设备设计——超宽交流电压输入电源PVA150-27Bxx系列

    一、产品介绍 PVAXX-27Bxx系列是金升阳针对煤矿电气设备供电安全、安装便捷、应用可靠、技术创新等发展要求而原创设计开发的专用高压电源,本次上市PVA150-27Bxx系列,之前已上市功率段有40W、70W、120W。 该电源具有85-850VAC超宽超高输入电压范围,满足煤矿行业127/220/380/660VAC 等电压波动时全兼容应用。 在煤矿行业中,与传统工频变压器+ACDC电源应用方案相比,我司产品体积150W(199*110*55mm)更小,且只有一个输入端口,无需换线,可根本性规避接错线风险,降低客户应用成本。 与此同时,产品隔离耐压高达4000VAC,输入冲击电流≤25A,EMS 脉冲群/浪涌抗扰度为±4KV,且具有输出短路、过流、过压保护功能,可靠性高。 二、产品应用 可广泛应用于煤矿监控与安防行业等场合。 三、产品特点 ● 专为煤矿电气设备设计,原创技术促进行业设备升级 ● 超宽输入电压范围:85 - 850 VAC ● 工业级工作温度:-25℃ to +70℃ ● 高隔离电压:4000VAC ● EMS 脉冲群/浪涌抗扰度:±4KV ● 超低输入冲击电流:≤25A ● 输出短路、过流、过压保护 四、产品图片

    时间:2020-03-19 关键词: 电源 电气设备 pva150-27bxx

  • 电源里的纹波、噪声和谐波解析

    电源里的纹波、噪声和谐波解析

    电源的使用难免不了产生各种各样的波形,关于电源里面的细节很多,本文主要针对纹波、噪声和谐波这三方面进行讲解。纹波:是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。指在额定输出电压、电流的情况下,输出电压中的交流电压的峰值。狭义上的纹波电压,是指输出直流电压中含有的工频交流成分。 噪声 噪声:对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念。例如,把造成视屏幕有白斑条纹的那些电子信号也称为噪声。可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。例如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路造成不良影响,使音响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果。对于这种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声。 又有某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声。在电子学中常使用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应。而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰。在数字电路中。往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一些小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声。但由于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响而发生混乱,所以可以认为是没有干扰。 当一个噪声电压大到足以使电路受到干扰时,该噪声电压就称为干扰电压。而一个电路或一个器件,当它还能保持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度。一般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提高电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰。 谐波 谐波:是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。 谐波产生的原因:由于正弦电压加压于非线性负载,当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,基波电流发生畸变就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。以上就是纹波、噪声和谐波的相关介绍,希望能对大家有所帮助。

    时间:2020-03-19 关键词: 电源 谐波 噪声

  • 贸泽开售TI UCC12050和UCC12040 DC-DC转换器,为隔离式电路提供高效电源

    贸泽开售TI UCC12050和UCC12040 DC-DC转换器,为隔离式电路提供高效电源

    2020年3月18日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起备货Texas Instruments (TI) 的UCC12050和UCC12040隔离式DC-DC转换器。这两款高效转换器通过适当调整的输出电压为需要偏置电源的电路提供高效的隔离电源。这些器件适合各种应用,包括保护继电器和智能断路器、PLC模拟输入和输出模块、病人监测、隔离电压和电流检测。 贸泽电子供应的TI UCC12050和UCC12040转换器采用专属架构,集成了变压器和DC-DC控制器,提供500 mW的隔离电源,同时具备低电磁干扰 (EMI) 和高效率。这两款器件均具有保护功能,系统稳健性出众,同时提供同步功能和3.3V或5V稳压输出选项。UCC12050提供5 kVRMS额定值的增强隔离能力、10 kVPK的浪涌抑制能力和1.2 kVRMS 的工作电压。UCC12040转换器具有3 kVRMS 额定值的基本隔离能力、8 kVPK的浪涌抑制能力和800 VRMS的额定电压。 UCC12050和UCC12040转换器拥有配套的UCC12050EVM-022评估模块,可帮助设计师评估这两款转换器的功能和性能特征。另外此模块的EVM布局还提供适当的电路板布局示例,以实现额定的隔离和EMI性能。

    时间:2020-03-18 关键词: 电源 dc-dc转换器 隔离式电路

  • 送你一份关于PCB 布局、地与电源的福利

    送你一份关于PCB 布局、地与电源的福利

    经常需要画PCB板子的硬件达人们,福利来,本期分享一份干货资料,内容是关于 PCB 布局、地与电源的理论原则类的,对于广大 PCB 工程师在设计时会有所借鉴。 下面是文档的一些重要片段,请查阅: ①箱体接地和信号接地? 下图那一种好? FG:箱体接地,S:信号接地,SG:信号的地线 ②从 AC 电源线来的噪声 AC 电源线是个非常大的噪声源!! 为什么? AC 电源线连接着很多仪器设备,互为噪声源(开关电涌,电流变化噪声等)AC 电源线本身是个大天线,收噪声发噪声 AC 交流频率本身也会成为噪声。 ③提高变压器抗噪声性能方法 1. 变压器 1 级卷线和 2 级卷线加屏蔽效果一般 2. 变压器+电源滤波器效果很好 3. 使用滤波型变压器效果最好 分享的这份资料,虽然不能说就是权威方法,但是很多都是工作中、实验中得出来的具体方法,对大家有一定的参考价值的,希望对大家有所帮助。

    时间:2020-03-16 关键词: PCB 电源

  • 高效电源模块 + 未来SiC材料 + … = 太阳能高效输出!

    高效电源模块 + 未来SiC材料 + … = 太阳能高效输出!

    一年前的一场山火肆虐了美国加利福尼亚州,在持续18天的地狱般炙烤后,山火所经过的一切,都被烧成了焦土。 致命山火不仅破坏了加州的自然环境,还导致了一家公司的破产——加州调查人员认定该州历史上致死人数最多的山火是由美国能源巨头PG&E的设备引发的。由于无法负担高达300亿美元的潜在赔偿责任,PG&E宣布破产重组。 现在,PG&E试图用在火灾发生率极高的时候让客户断电的方法,来规避可能的风险,PG&E公司就曾为了防止老化的电缆引发更严重的野火而将电源切断,导致加州约150万人断电数日。为了应对这种情况,何不利用电池和太阳能电池板帮助家庭和企业免于停电?从而维持客户的生活工作正常运转,情况将会大为不同。 逆变器是太阳能系统不可或缺的一部分 将光伏连接到电网的关键接口是逆变器。简单来说,逆变器将直流电源转换为交流电,并同步至电网的60Hz电气频率。光伏电池板的发电过程本质上效率低下,这对逆变器提出了更多要求,以最大程度地减少损耗并最大化可消耗的交流功率。  全球太阳能逆变器市场到2023年有望增长到245亿美元,复合年增长率为8.89%。安森美半导体提供领先行业的太阳能逆变器功率集成模块(PIM),积极响应全球太阳能逆变器市场的增长趋势。 安森美半导体的PIM,最高额定功率为100kVA,集成尖端技术如碳化硅(SiC)、超场截止IGBT及旁路二极管和NTC热敏电阻,采用双升压和NPCT-Type及I-Type逆变器拓扑,提供领先业界的性能。 逆变器采用微处理器、适当的检测和反馈及正确的算法,可以为电网提供各种服务,而不仅仅是存储和释放电能。一个例子是以电压支持、频率调节和谐波降低来保持电力质量。分布式能源可以减少输电和配电网络的负荷,因为电能在靠近发电的地方使用。这可以减少电网的紧张和拥挤,甚至推迟电力线的升级。  当大量的电力通过逆变器时,交流和直流电源之间的转换必须非常高效。事实上,商用逆变器的峰值效率在96-98%。但电网运营商想要更高的能效,特别是在公用事业规模上,因为能效的微小变化仍意味着很大的电力。 为了达到这些能效水平,功率器件必须具有非常低的损耗。如今,IGBT已成为这些应用的主力开关。但IGBT的传导电流几百安培,阻断几千伏特的电压,它是采用类似于制造手机和数据中心高性能计算芯片所使用的工艺,由硅制成的。 SiC是未来的材料 然而,新材料有望实现更高的性能、更高的能效和更高的可靠性。具体地说,碳化硅(SiC)是未来的材料。SiC功率电子器件比类似的硅器件具有更低的传导和开关损耗。此过渡的第一阶段涉及低级二极管,如下图所示,该二极管反向并联连接至IGBT。将硅二极管替换为SiC二极管可降低损耗并减少开关期间的过冲,从而减少了逆变器上的应力。尽管SiC二极管比硅二极管更昂贵,但较小的散热器和系统尺寸可降低整体系统成本。 SiC MOSFET是过渡的下一阶段  SiC MOSFET的开关速度比硅IGBT快得多,因此它们用于太阳能发电系统的升压级带来更大的优势。通常,使用DC-DC转换器增加太阳能电池板的输出电压。SiC MOSFET更快地开关,因而减小了升压级中昂贵的无源器件如电感器的尺寸,并提高了效率。  安森美半导体提供各种IGBT、SiC二极管和SiC MOSFET,可满足各种逆变器对电压和电流的要求。 最受欢迎的是电源模块  将许多不同的电源开关和二极管封装在一起,以实现小尺寸,易于设计和高效散热。除主要的功率电子器件外,安森美半导体还提供门极驱动器、伽伐尼隔离和高性能运算放大器使系统完整。

    时间:2020-03-13 关键词: 安森美 太阳能 电源

  • 魏德米勒电涌保护器新品介绍及应用

    魏德米勒电涌保护器新品介绍及应用

    魏德米勒电涌保护器主要分为电源电涌保护器,测量控制系统电涌保护器,数据网络电涌保护器。由于IEC标准和UL标准的变化,魏德米勒进行了产品更新。 与之前产品相比,魏德米勒VPU AC系列产品优势显著,无需熔断器,节省费用;三色状态显示,中间状态黄色显示,为预警功能,可及时提醒客户,降低损失;覆盖一级、二级、三级3个类别,该系列产品免维护,只需在雷雨前后查看下状态显示即可。 为了更好地服务中国市场,魏德米勒开发了交流和直流的经济型II类电源电涌保护器产品。根据光伏汇流箱的标准,将电涌保护器的放电电流(In/Imax)提高到20/40kA,所有的产品能用于海报不超过4000米的地区。 魏德米勒经济型电源电涌保护器优点: ·电气间隙与爬电距离具有更高的要求。 ·更低的电压保护水平 ·目前只有II类电源电涌保护器 ·更好的交期 ·更高的放电电流@750VAC/1500VDC,满足光伏汇流箱标准 ·按照标准IEC/EN 61463-11 /GB 18802.11(AC) 或 IEC61643-31 / EN 50539-11 /GB 18802.31 (PV)进行测试 魏德米勒电涌保护器可广泛应用于多种行业,例如风电行业,光伏 逆变器,充电桩等。

    时间:2020-03-12 关键词: 控制系统 电源 电涌保护器

  • 安森美推出宽禁带器件:900V和1200V SiC MOSFET

    2020年3月11日 — 推动高能效创新的安森美半导体,推出另两个碳化硅(SiC) MOSFET系列,扩展了其宽禁带(WBG)器件系列。 这些新器件适用于各种高要求的高增长应用,包括太阳能逆变器、电动汽车(EV)车载充电、不间断电源(UPS)、服务器电源和EV充电桩,提供的性能水平是硅(Si) MOSFET根本无法实现的。 安森美半导体的新的1200伏(V)和900 V N沟道SiC MOSFET提供比硅更快的开关性能和更高的可靠性。快速本征二极管具有低反向恢复电荷,显著降低损耗,提高工作频率以及整体方案的功率密度。 小芯片尺寸进一步增强高频工作,达至更小的器件电容和更低的门极电荷-Qg(低至220 nC),从而降低在高频下工作时的开关损耗。这些增强功能比基于Si的MOSFET提高能效,降低电磁干扰(EMI),并可使用更少(或更小)的无源器件。极强固的SiC MOSFET比Si器件提供更高的浪涌额定值、更好的雪崩能力和更高的抗短路性能,从而提供更高的可靠性和更长的使用寿命,这对高要求的现代电源应用至关重要。较低的正向电压提供无阈值的导通状态特性,减少器件导通时产生的静态损耗。 1200 V器件的额定电流高达103 A(最大ID),而900 V器件的额定电流高达118 A。对于需要更高电流的应用,安森美半导体的MOSFET可易于并联运行,因其正温系数/不受温度影响。 安森美半导体电源方案部功率MOSFET分部副总裁/总经理Gary Straker针对新的SiC MOSFET器件说:“如果设计工程师要达到现代可再生能源、汽车、IT和电信应用要求的具挑战性的高能效和功率密度目标,他们需要高性能、高可靠性的MOSFET器件。安森美半导体的WBG SiC MOSFET提升性能至超越硅器件所能提供的,包括更低的损耗,更高的工作温度,更快的开关速度,改善的EMI和更高的可靠性。安森美半导体为进一步支援工程界,还提供广泛的资源和工具,简化和加速设计流程。” 安森美半导体的所有SiC MOSFET都不含铅和卤化物,针对汽车应用的器件都符合AEC-Q100车规和生产件批准程序(PPAP)。所有器件都采用行业标准的TO-247或D2PAK封装。

    时间:2020-03-11 关键词: MOSFET 电源 sic

  • 低压运算放大器通过自举以实现高压信号和电源工作的应用

    低压运算放大器通过自举以实现高压信号和电源工作的应用

    问题: 能否让低压放大器自举来获得高压缓冲器? 回答: 您可以采用具有出色输入特性的运算放大器,并进一步提高其性能,使其电压范围、增益精度、压摆率和失真性能均优于原来的运算放大器。 我曾设计过一个精密电压表的输入,需要一个亚皮安输入单位增益放大器/缓冲器,其低频噪声小于1μV p-p,失调电压低至大约100μV,非线性误差小于1 ppm。它还需要在音频和60 Hz频率下具有非常低的交流失真,以便利用不断增强的ADC分辨率。这足够雄心勃勃,但它同时需要使用±50 V电源缓冲±40 V信号。缓冲器输入连接到高阻抗分压器,或直接连接到外部信号。因此,它还必须能够承受静电放电和过压输入的冲击。 可用的亚皮安偏置电流运算放大器并不多。可堪使用的器件常常被称为静电计级放大器,偏置电流低至数十飞安。遗憾的是,这些静电计放大器的低频电压噪声(0.1Hz到10Hz)为几微伏(峰峰值)。此外,其输入失调电压和失调温度系数一般也不符合要求。其共模抑制比(CMRR)和开环增益不够好,难以支持1 ppm线性度。最后,没有一款静电计能够承受高电源电压。 LTC6240系列提供0.25 pA偏置电流(典型值)和0.55μV p-p低频噪声。这对于输入缓冲器来说已经足够好了,但该器件仅支持最高12 V的电源。我们将不得不在放大器周围添加电路以使其适应更高的电压。 设计方法 图1显示了自举放大器的原理示意图。 图1.基本自举电源电路拓扑 LTC6240由Vp(通过增益为+1的缓冲放大器保持输出加5 V的值)和Vm(由另一个缓冲器驱动而保持输出减5 V的值)供电。 由于电源总是跟随输入信号(由LTC6240的输出缓冲),因此理想情况下根本没有共模输入误差。即使是平庸的CMRR也通过自举提升至少30 dB。该30 dB值是由Vp和Vm缓冲器的有限增益精度导致的。 LTC6240的开环增益也得到类似的提升。当内部增益节点和电源轨之间存在晶体管输出阻抗时,放大器电路会发生增益受限的情况。由于电源被自举到输出,所以很少有信号电流流过上述阻抗,而且开环增益的增加量与CMRR的提升量相似。但是,输出负载仍可能会限制开环增益。 也许不那么明显,但电路整体压摆率也被自举提高。通常,它受限于LTC6240内部静态电流和以电源为基准的补偿电容。当电源追随输入和输出时,很少有动态电流流入这些电容,放大器不会进入有限压摆率状态。缓冲放大器最终会限制整体压摆率。 高压电源Vhvp和Vhvm可能有干扰,但缓冲器输出会在很大程度上抑制干扰,LTC6240的电源抑制比(PSRR)将大大增强。 所以,这很棒;通过自举电源,缓冲器在多个方面得到改善。可能会出现什么问题?图1所示电路几乎肯定会振荡。考虑电源引脚行为的最佳方法是将其视为反馈环路的一部分:输出引脚电压乘以缓冲放大器频率响应,然后将乘以1/PSRR,加到输入端,最后乘以开环增益成为输出,如此循环往复。图2a显示了PSRR随频率的变化。 我们在PSRR曲线中没有获得相位数据,但假设它具有+90°相位。是的,这个+90°就像一个差异化因素。如图2b所示,从低频到100 kHz,开环增益具有-90°相位,之后该负值变得越来越大。缓冲器将具有有限频率响应,并且也将表现出相位滞后。将环路中的所有相位滞后相加可确保在一些频率下的反馈相位为0°或360°的倍数。如果在这些相位的电源环路增益大于1,振荡就会发生。PSRR幅度下降到4 dB的低点(衰减 = -4 dB → 增益 = 0.63,非dB),看起来环路可能永远不会有足够的增益来发生振荡。这很可能是错误的,因为PSRR同时适用于Vp和Vs,其PSRR增益相加会使幅度超过1。此外,缓冲器可能会有一定的峰化,之后其增益在高频发生滚降,从而将整体反馈幅度推高至1以上。我们还将看到,缓冲器必须驱动稍大的电容,并且会具有更多的相位滞后。无论如何,LTspice®中的电路仿真表明会发生大信号振荡(LTC6240的频率响应和非线性体现在宏模型中)。 图2.(a) LTC6240的PSRR,(b) LTC6240的开环增益 实际实现 图3显示了完整电路。 图3.完整电路 请注意,1000 pF旁路电容必须与LTC6240电源引脚紧密连接。运算放大器有数十个内部晶体管,在该放大器中,晶体管的Ft量级为GHz。它们常常以反馈方式彼此连接,除非安装了旁路电容,否则它们可能在高交流阻抗电源下发生振荡。1000 pF足以消除这些振荡。我们还希望电源旁路电容远大于任何输出负载电容,因为在高频时,负载电容上的电压转换会导致电流流向电源轨,并可能调制电源电压,通过PSRR反馈引起振荡。因此,旁路电容会降低频率下的电源调制,相当于降低从输出到电源的反馈增益。 压摆这些旁路电容会需要很大的电流,而且必须是双向的。Q5和Q6是射极跟随器,可以驱动旁路电容的压摆电流。Q3和Q4是偏置二极管,用于设置Q5和Q6静态电流。Q2为这些二极管和齐纳二极管D1(实际上是并联基准电压源IC)提供偏置电流,D1设置相对于输出的正电源电压。Q2的集电极是一个电流镜的输出,该电流镜由高压轨之间的R9偏置。如果电源电压不是恒定值,可以用两个电流源代替R9。 Q7至Q12形成与之前所述相当的Vm减电源驱动器。请注意齐纳电压的不匹配是有意为之的:Vp比输入/输出高5V,Vm比输入/输出低3 V。这种不匹配使输入电压的中点位于LTC6240的电源限制输入范围以内,从而优化压摆波形。 通常,LTC6240的电源电流会消耗Q5的发射极电流,并基本上关闭Q6,所以Vp缓冲器输出阻抗大部分是R3。因此,电源反馈Vp路径的带宽约为1/ (2π × 100 Ω × 0.001 µF) = 1.6 MHz。这保证了在10 MHz及以上的频率(此时LTC6240的开环相位向振荡发展),Vp环路增益远小于1。100Ω电阻还让跟随器Q5不必直接驱动1000 pF电容。发射极跟随器会有输出电感,可能与容性负载发生谐振,引起振铃甚至振荡。 设计自举在1.6 MHz以上的频率会失败后,我们将看到整体电路的完美行为在频率超出大约100 kHz时会降级。如果输出不能完全跟随输入,自举的好处将会打折扣。带Cin的Rin将带宽限制在100 kHz,这是ADC跟随缓冲器的系统抗混叠滤波器的一部分,它还会衰减无线电干扰和不支持的压摆率。 该电路必须能够承受任何不受限制的压摆输入信号或ESD,因此Rin也用于限制输入故障电流。电阻有四个串联段,以便分担输入过驱,暂时承受1 kV的电压。根据信号源和预期过载,可以减小输入电阻。 LTC6240内部有保护二极管,可将输入过压电流引导至Vp或Vm。允许进入LTC6240输入的最大故障电流为10 mA,但如果有周围电路可以快速切断输入故障,则在短时间内可以增加该电流。该电路的预期应用中存在SPDT继电器,当未通电时,其将缓冲器的输入连接到÷10网络。通电后,继电器直接连接输入。因此,当未通电时,缓冲器连接到远大于10 kΩ的源阻抗,故障电压和电流降低的幅度与10 mA连续额定值相当。应用的输入范围为±400 V,故障容差为±1000 V。这只有在有两个比较器的情况下才能安全地实现,比较器检测输入过压并快速释放继电器。这可以在1 ms至2 ms内完成,允许100 mA瞬态输入电流,此电流不会熔化LTC6240的保护二极管。请注意,D3至D6用于将输入过载电流引导至Vhvp或Vhvm电源,该电流此前已通过LTC6240导向Vp或Vm。这些电源可能无法吸收过载电流,因为相对于正常供电操作,该电流是向后流动的。我们将依靠足够大的旁路电容来安全地保持电源电压,同时等待继电器开关减压。对于100 mA过载,我们将需要100μF电容来使电源在2 ms内的电压变化保持在2 V以内。 高压信号源 当测试实验室原型时,我意识到我没有信号发生器来提供任何波形的足够输出电压摆幅以激励电路。我有可以产生最多±10 V p-p的各种波形的信号发生器。现在需要设计一个可以清晰地再现大幅度波形的放大器。图4显示了一个电流反馈放大器(CFA)的高压分立实现方案。 图4.高压放大器 CFA(电流反馈型放大器)具有极高的压摆率,带宽通常也很宽(单位增益时)。不过因为我们使用的是高压晶体管,所以带宽适中。与较低电压类型相比,高压晶体管具有更高的寄生电容和更低的Ft。 这里有一些事项需要注意。电路本身没有限流或限制功耗的功能,因此超过10 mA的持续大负载电流会烧毁输出级,甚至可能烧毁更多电路级。此外,最好不要在高压电源上添加0.1μF以上的旁路电容。如果使用大电容,短路会引起焊接效应。有鉴于此,我不得不在高压电源上增加100μF旁路电容以抑制二次谐波失真。我用手上下摇动实验室电源,以避免硬开启和关闭。请注意,50 V电压就会产生足够的电流流过人体导致心脏停搏。最好将高压电源的电流限值降至60 mA。50 V足够高,需要警惕。 在图4中,ADA4898运算放大器控制CFA,使其精度和失真受到控制。CFA一般具有高直流误差,高精度建立时间较长。运算放大器解决了这些问题。 CFA的正输入为节点n25,负输入为n5(是的,这是输入)。Rff和Rgg本身将内部CFA的增益设置为约27。这种高增益可以将运算放大器输出摆幅控制在±2 V。CFA可以设置为更高增益以进一步减轻控制放大器的负担,但如此一来,CFA将损失带宽,并且失真增加。总增益由Rf和Rg设置为20。Ctweak和Ctweak2配合Rf工作,从215 kHz以上的运算放大器整体反馈中消除CFA的相位滞后,从而增强运算放大器的稳定性。 n13是CFA增益节点,由涉及Q1/Q2/Q20和Q11/Q12/Q19的电流镜驱动。 Q7/Q8/Q10/Q13形成输出缓冲器,作为复合互补射极跟随器。没有限流电路——请勿将输出短接到任何东西! 高压放大器的CFA部分具有35 MHz的-3 dB带宽,并且不会自行峰化。整体电路的-3 dB带宽为33 MHz,但有8 dB的峰化。通常,复合放大器设计的第二放大器的带宽至少是输入控制放大器带宽的3倍以避免峰化,但我们无法获得如此有利的比率。至少8 dB峰值没有高Q值,并且振铃会相当快地消失。在峰化频率以下,目标100 kHz信号再现得很好。在100 kHz且输出为80 V p-p时,失真测量值为-82 dBc;在100 kHz以下且输出为32 V p-p时,失真降至-100 dBc。对于快速边沿,方波响应具有约60%的过冲;当输出压摆率小于250 V/μs时,过冲很小或几乎没有过冲。最大压摆率约为1900 V/μs。 测量设置 我们面对的是大信号,如何使用普通实验室设备来测量±40 V输出?高压放大器和高压缓冲器的输出都不应超过10 mA,而且它们也不能 稳定地驱动40 pF负载。同轴电缆的电容率为27 pF/英尺,电容量太大。示波器÷10探针只有大约15 pF||10MΩ负载,因此耦合到示波器会没问题。 对于失真测量,我们实验室的所有音频分析仪都不能在100 kHz时达到-80 dBc,所以我们必须求助于频谱分析仪。遗憾的是,频谱分析仪只有50Ω输入,这对我们的驱动电路来说太低。我的解决方案是将阻抗提高到50Ω(见图5);也就是说,在信号和50Ω分析仪输入之间放置一个5 kΩ分压电阻,做成一个接近÷100的分压器。重要的是,5 kΩ电阻在低频信号下不会出现热偏移,因为这些偏移与VOUT2相关,会造成偶次谐波。我选择将5个1 kΩ、2 W电阻串联起来制作Rdivider。2 W电阻具有约37°C/W的热阻,5个1 kΩ电阻具有7.5°C/W的热阻。在其上施加±40 V正弦波时,功耗为160 mW,电阻加热将导致电阻的温度升高7.5×0.16 = 1.2°C。电阻偏移大约为100 ppm /°C,因此在直流时会有120 ppm的偏移,或大约0.01%的非线性误差及-80 dBc的失真。对于我们的测量,这种精度怎么可能足够?好消息是分压器电阻的热时间常数相当大,我们预计在100 kHz周期的中部实际电阻偏移很小。讽刺的是,在较低频率(可能1 kHz及以下)时失真更差。 由于分析仪输入范围有限,80 V p-p信号无论如何都必须衰减,但它仍然太大,无法获得最佳频谱分析仪性能。在无辅助的情况下,我们的分析仪只能提供-80 dBc失真,这是权衡利弊的结果,否则要么其噪声会淹没谐波,要么大输入会造成额外的失真。解决办法是在分析仪输入端放置一个100 kHz的陷阱来消除基波幅度。当信号少于几毫伏(仅谐波)时,我们可以实现接近-120 dBc的测量范围。图5显示了测试设置。 图5.失真测试设置 发生器通过一个低通滤波器(Linput和Cinput)驱动Rterm,滤波器衰减发生器的100 kHz谐波。失真由此改善到-113 dBc,低于要测量的电路。净化后的信号由高压放大器提升,并由缓冲器传递,缓冲器驱动分压器。 电感由缠绕在大型线轴(用于功率E-I磁芯)上的磁线构成。由于会增加失真,任何类型的磁芯材料都不能使用;必须使用气绕。只需反复缠绕和测量。 Ltrap以磁场方式将谐波辐射到相邻的松散无屏蔽线路(这是我常用的方法),因此我将陷阱元件放在一个带有接地BNC插孔连接的饼干罐中。我们实验室中有饼干罐;我喜欢烧烤锅,但任何屏蔽钢质箱都可以。 为了校准,我将两个放大器替换为直通线,并记录下二次到四次谐波频率时从Rterm电压到频谱分析仪输入的增益。在失真测试中测量谐波时,我使用所存储的该频率对应增益来推断缓冲器输出端的谐波成分。我用一个示波器监测缓冲器基频输出的幅度,计算归一化谐波的有效值,然后除以基波幅度,得到整体失真。 结果 使用图5所示设置,频谱分析仪在70 V p-p和80 V p-p输出时的失真为-81 dBc,在50 V p-p和60 V p-p输出时的失真为-82 dBc,在16 V p-p和32V p-p输出时的失真为-86.5 dBc,频率均为100 kHz。 然后测量直流线性度、增益精度和输入范围。图6显示了扫描输入直流信号时缓冲器的输入失调。 任何具有有用输入特性的放大器都可以如上所述进行自举,从而配合高压信号工作。超低输入噪声或超低失调放大器可以在数百伏下运行。 图6.缓冲器的VOS与VIN的关系。Rl = 50 kΩ和∞ 万用表难以在±40 V信号的背景下解析亚微伏变化,但由于这是一个缓冲器,我们可以简单地将电压表从输入连接到输出以找到偏移量,并使用一个敏感范围。对于±40 V输入,该万用表的共模抑制小于1μV(该测试的输入短路)。 曲线中的扰动是由低频噪声(尤其是热扰动)引起的。有人在附近或空调就能导致气流和热变化,致使电路中出现微伏级的塞贝克和热电偶电压误差。我没有很好的屏蔽室,但我用一些衣服遮住电路以防止气流影响。即便如此,结果仍有0.6μV rms的漂移。 在噪声中,无负载(绿色)曲线表明增益误差约为 0.03 ppm。还算不赖。未自举的LTC6240的标称增益误差为5.6 ppm,CMRR误差导致的最差情况增益误差为100 ppm。当加载50 kΩ(紫色)时,我们看到增益误差为-0.38 ppm。该负载增益误差相当于0.02Ω的输出阻抗。很难知道0.02Ω来自何方——它可能是负载电流调制Vp或Vm,并通过LTC6240内的共模抑制或增益限制过程起作用,或者它可能只是导线和电路板电阻。无论如何,为使增益保持精确,我们可以将LTC6240的反馈远程连接到最终负载,形成一个开尔文连接。 图7显示了小信号脉冲响应。 图7.小信号脉冲响应 对绿色通道中的振铃我要表示道歉,这是高压放大器的输出。它不是自行振铃的,原因只是我使用的示波器探针和板对板接地很一般。黄色通道是缓冲器输出,它是由Cin + Rin主导的简单指数图像。 图8显示了大信号脉冲响应,输入压摆率为±32 V/μs——很好很平滑的响应。 图8.对中等输入压摆率(±32 V/μs)的大信号响应 图9显示了缓冲器对过载压摆率的响应。在100 kHz时80 V p-p输出要求峰值压摆率为±25 V/μs,这在所示的±32 V/μs能力范围内。 图9.对过载输入压摆率(±130 V/μs)的大信号响应 请注意,输入滤波器将过载压摆率限制为缓冲器可以处理的量。纹波是自举电路无法跟随输出压摆的伪像,这导致压摆期间输入裕量反复过载。减小Cin会迫使输入压摆率变得更大,自举电路将无法跟随,导致波纹更难看。 总结 本文展示了一种让低压运算放大器缓冲器有效自举成高压缓冲器的方法。我们采用了一款具有出色输入特性的运算放大器,并进一步提高其性能,使其电压范围、增益精度、压摆率和失真性能均优于原来的运算放大器。

    时间:2020-03-11 关键词: 电源 运算放大器 高压信号

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