[導(dǎo)讀]今天我們一起學(xué)習(xí)降壓型開關(guān)電源。為什么需要開關(guān)電源在之前的?線性穩(wěn)壓器教程?中,我們學(xué)習(xí)了L7805等線性穩(wěn)壓器的使用。它們使用起來很簡單,但是效率低下。例如,如果您嘗試用26伏電壓為線性穩(wěn)壓器供電,并且輸出電壓為5伏電流為3安培,則最終會產(chǎn)生63瓦的熱量。如此巨大的能量浪費是不...
今天我們一起學(xué)習(xí)降壓型開關(guān)電源。為什么需要開關(guān)電源
在之前的?線性穩(wěn)壓器教程?中,我們學(xué)習(xí)了 L7805 等線性穩(wěn)壓器的使用。它們使用起來很簡單,但是效率低下。例如,如果您嘗試用 26 伏電壓為線性穩(wěn)壓器供電,并且輸出電壓為 5 伏 電流為 3 安培,則最終會產(chǎn)生 63 瓦的熱量。如此巨大的能量浪費是不可接受的。對于大功率項目,你希望使用所謂的開關(guān)電源。有各種不同類型的開關(guān)電源,可以讓你將一種電壓轉(zhuǎn)換為另一種電壓。本文主要討論降壓型(Buck or Step-down)開關(guān)電源。它是一種可以將較高電壓降低到較低電壓的電源。原理
讓我們先從一個簡單的電路開始。電路由一個 10 伏的直流電源串聯(lián)一個開關(guān)組成。開關(guān)是什么并不重要。它可以是雙極性晶體管,MOS 管,甚至可以是瘋狂推動機械開關(guān)的瘋子。出于效率原因,開關(guān)應(yīng)該使用場效應(yīng)(MOS)管。但現(xiàn)在我們在電路中還是用通用開關(guān)符號。接下來讓我們用占空比為 50% 的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號來控制開關(guān)的斷開和閉合。這會給我們輸出一個一個占空比為 50% 的方波,一半時間為 10 伏,一半時間為 0 伏,這樣平均電壓就是 5 伏。現(xiàn)在讓我們添加一個 LC 低通濾波器。電感抵抗電流的突變,電容抵抗電壓的突變。綜合效果是我們的 LC 低通濾波器抹平了方波,我們在輸出上獲得了 5 伏的相對穩(wěn)定的直流電。但是上面這個電路有個問題。假設(shè)開關(guān)已閉合,我們的電源正在輸送一些電流。這意味著電流正流過這個電感器。現(xiàn)在讓我們斷開開關(guān)。由于電感中的電流不能立即改變,這意味開關(guān)斷開的一小段時間內(nèi)仍然有電流流過電感。但是電感左側(cè)沒有接任何器件,所以在這里積累大量帶負電荷的電子(電子的流動的方向是和傳統(tǒng)電流方向相反的)。從而產(chǎn)生一個巨大的負電壓毛刺。這種電壓毛刺可以達到數(shù)百甚至數(shù)千伏。如此巨大的負電壓毛刺足以燒毀連接在此處的任何開關(guān)。如果您想了解有關(guān)這種現(xiàn)象的更多信息,請查看我另一篇文章:電感毛刺。在那篇文章中,提到了一個解決辦法,就是添加一個二極管。二極管就位后,現(xiàn)在無論何時斷開開關(guān),電流都可以在一個完整的路徑中流動,并且開關(guān)后的電壓幾乎不會低于零,因為二極管的存在,電感左側(cè)電壓最多比接地低 0.7 伏(二極管壓降電壓),肖特基二極管會更低。下圖是經(jīng)典的降壓型開關(guān)電源電路,你可以使用這個基本電路以比線性穩(wěn)壓器(Linear Voltage Regulator)更有效的方式將高電壓直流電降低到電壓較低的直流電。使用 Arduino 搭建
我們使用 Arduino 搭建一個降壓型直流電源(Buck Converter)。這個電路僅用來學(xué)習(xí)降壓型開關(guān)電源的作用,不具有實際用途。Arduino 可以輸出方波(PWM), 我們可以利用它輸出的方波作為控制信號,在面包上搭建一個簡單的降壓型開關(guān)電源。無反饋
我們使用 P溝道場效應(yīng)管 IRF9540 來開關(guān)主電源,這里我使用可調(diào)電源輸出的 12 伏電壓。因為 Arduino 的驅(qū)動能力不足,不足以直接驅(qū)動 IRF9540, 我們使用一個 NPN 型BJT 晶體管 S8050 來驅(qū)動 IRF9540。我們編程讓 Arduino 輸出 31 k 赫茲的控制方波。旋轉(zhuǎn)電位器可以改變輸出方波的占空比。這樣,當(dāng) Arduino D3 腳輸出高電平時,三接管導(dǎo)通,拉低 N 溝道場管的門級(G),場管導(dǎo)通;當(dāng) D3 輸出低電平時,三極管斷開,場管門級為高電平,場管關(guān)斷。電位器一個引腳接在 Arduino 的 5V 引腳上,一個引腳接地,這樣電位器中間引腳可以輸出 0~5伏電壓。A0 引腳: 接可調(diào)電位器的中間引腳。用于調(diào)節(jié)方波的占空比。D3 引腳:輸出 31k 赫茲的控制方波,用于控制開關(guān) IRF9540 的關(guān)斷。
/*
* 這是用 arduino 制作的降壓型開關(guān)電源的示例代碼。
* 我們使用 Aruino Uno. Nano 也是可以的。
* D3 引腳輸出控制方波
* No feedback is connected here.
*/
int potentiometer = A0; // 接可調(diào)電阻中間引腳
int PWM = 3;
void setup() {
pinMode(potentiometer, INPUT);
pinMode(PWM, OUTPUT);
// 引腳3和11, 輸出PWM 方波 頻率:31372.55 Hz
TCCR2B = TCCR2B
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9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。
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加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...
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倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...
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北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...
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亞馬遜
解密
控制平面
BSP
8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。
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騰訊
編碼器
CPU
8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。
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華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。
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華為
12nm
手機
衛(wèi)星通信
要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...
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通信
BSP
電信運營商
數(shù)字經(jīng)濟
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...
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VI
傳輸協(xié)議
音頻
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北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...
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信息技術(shù)
山海路引?嵐悅新程 三亞2024年8月27日 /美通社/ --?近日,海南地區(qū)六家凱悅系酒店與中國高端新能源車企嵐圖汽車(VOYAH)正式達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。這一合作標志著兩大品牌在高端出行體驗和環(huán)保理念上的深度融合,將...
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新能源
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PLAYER
ASIA
上海2024年8月28日 /美通社/ -- 8月26日至8月28日,AHN LAN安嵐與股神巴菲特的孫女妮可?巴菲特共同開啟了一場自然和藝術(shù)的療愈之旅。 妮可·巴菲特在療愈之旅活動現(xiàn)場合影 ...
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MIDDOT
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8月29日消息,近日,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文在中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式上表示,中國科技企業(yè)不應(yīng)怕美國對其封鎖。
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華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 近日,全球領(lǐng)先的消費者研究與零售監(jiān)測公司尼爾森IQ(NielsenIQ)迎來進入中國市場四十周年的重要里程碑,正式翻開在華發(fā)展新篇章。自改革開放以來,中國市場不斷展現(xiàn)出前所未有...
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BSP
NI
SE
TRACE
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 第二十二屆跨盈年度B2B營銷高管峰會(CC2025)將于2025年1月15-17日在上海舉辦,本次峰會早鳥票注冊通道開啟,截止時間10月11日。 了解更多會議信息:cc.co...
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BSP
COM
AI
INDEX
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 今日,高端全合成潤滑油品牌美孚1號攜手品牌體驗官周冠宇,開啟全新旅程,助力廣大車主通過駕駛?cè)ヌ剿鞲鼜V闊的世界。在全新發(fā)布的品牌視頻中,周冠宇及不同背景的消費者表達了對駕駛的熱愛...
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汽車制造
此次發(fā)布標志著Cision首次為亞太市場量身定制全方位的媒體監(jiān)測服務(wù)。 芝加哥2024年8月27日 /美通社/ -- 消費者和媒體情報、互動及傳播解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者Cis...
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CIS
IO
SI
BSP
上海2024年8月27日 /美通社/ -- 近來,具有強大學(xué)習(xí)、理解和多模態(tài)處理能力的大模型迅猛發(fā)展,正在給人類的生產(chǎn)、生活帶來革命性的變化。在這一變革浪潮中,物聯(lián)網(wǎng)成為了大模型技術(shù)發(fā)揮作用的重要陣地。 作為全球領(lǐng)先的...
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模型
移遠通信
BSP
高通
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 高途教育科技公司(紐約證券交易所股票代碼:GOTU)("高途"或"公司"),一家技術(shù)驅(qū)動的在線直播大班培訓(xùn)機構(gòu),今日發(fā)布截至2024年6月30日第二季度未經(jīng)審計財務(wù)報告。 2...
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電話會議
COM
TE
8月26日消息,華為公司最近正式啟動了“華為AI百校計劃”,向國內(nèi)高校提供基于昇騰云服務(wù)的AI計算資源。
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華為
12nm
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