從表面上看,我們可能認(rèn)為驅(qū)動(dòng)螺線管或閥門執(zhí)行器接縫非常簡(jiǎn)單。老實(shí)說,在大多數(shù)情況下確實(shí)如此。打開或關(guān)閉電流并不是很困難。但是,如果我們的應(yīng)用程序需要非常快速地打開/關(guān)閉負(fù)載驅(qū)動(dòng)怎么辦?實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最佳方法是什么?
用于測(cè)量負(fù)載電流的標(biāo)準(zhǔn)方法之一是在負(fù)載線中插入一個(gè)低阻值電阻器并檢測(cè)其兩端的電壓,圖 1,然后是歐姆定律的模擬或數(shù)字實(shí)現(xiàn)。
運(yùn)算放大器(通常稱為運(yùn)算放大器)是用于設(shè)計(jì)電子電路的無處不在的構(gòu)建塊。今天,這些設(shè)備被制造成小型集成電路,但這個(gè)概念很久以前就開始使用真空管了。有一項(xiàng) 1946 年早期使用運(yùn)算放大器概念的專利,盡管當(dāng)時(shí)并未使用該名稱。Raggazinni 經(jīng)常被認(rèn)為是在 1947 年創(chuàng)造了“運(yùn)算放大器”一詞。
碳化硅 (SiC) 是一種日益重要的半導(dǎo)體材料,未來它肯定會(huì)取代硅用于大功率應(yīng)用。為了更好地管理 SiC 器件,有必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)足夠的驅(qū)動(dòng)程序,以保證其清晰的激活或停用。通常,要關(guān)閉它,“柵極”和“源極”之間需要大約 20 V 的電壓,而要打開它,需要大約 -5 V 的負(fù)電壓(地),并且開關(guān)驅(qū)動(dòng)器必須非???,否則會(huì)增加工作溫度、開關(guān)損耗和更大的電阻 Rds(on)。
使用本設(shè)計(jì)實(shí)例中描述的快速動(dòng)態(tài)負(fù)載來測(cè)試電力系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)可以揭示許多關(guān)鍵的運(yùn)行特性。快速電流階躍導(dǎo)致的電壓偏差可以提供對(duì)穩(wěn)壓器相位裕度的深入了解。此外,對(duì)于距離負(fù)載點(diǎn)有一定距離的電源,瞬態(tài)測(cè)試可以幫助確定有效的串聯(lián)互連電感、并聯(lián)電容和 ESR。雖然商業(yè)電源的相位裕度通常由供應(yīng)商驗(yàn)證,但添加遠(yuǎn)程感應(yīng)通常會(huì)破壞電源的穩(wěn)定性?;ミB電感和負(fù)載電容會(huì)在調(diào)節(jié)器控制回路反饋中引入額外的相移,從而影響穩(wěn)定性。
螺線管是機(jī)電致動(dòng)器,具有稱為柱塞的自由移動(dòng)磁芯。通常,螺線管由螺旋形線圈和鐵制成的動(dòng)鐵芯組成。 當(dāng)電流通過螺線管線圈時(shí),它會(huì)在其內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)產(chǎn)生拉入柱塞的力。當(dāng)磁場(chǎng)產(chǎn)生足夠的力來拉動(dòng)柱塞時(shí),它會(huì)在螺線管內(nèi)移動(dòng),直到達(dá)到機(jī)械停止位置。當(dāng)柱塞已經(jīng)在螺線管內(nèi)時(shí),磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生力將柱塞固定到位。當(dāng)電流從螺線管線圈中移除時(shí),柱塞將在螺線管中安裝的彈簧推動(dòng)下返回其原始位置。
沒有一些專門設(shè)備的情況下,測(cè)試和測(cè)量 IC 或電路在電源瞬態(tài)方面的性能是一項(xiàng)棘手的任務(wù)。輸入電壓源不僅需要以受控方式改變,而且還必須能夠提供足夠的電流來調(diào)節(jié)輸入電容并為被測(cè)電路供電。
該穩(wěn)壓器在其輸入 (C IN ) 和輸出 (C OUT )處使用電容器來增強(qiáng)其高頻響應(yīng)。您應(yīng)該仔細(xì)考慮電容器的電介質(zhì)、值和位置,因?yàn)樗鼈儠?huì)極大地影響穩(wěn)壓器特性。C OUT主導(dǎo)調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng);C IN的重要性要小得多,只要它不低于穩(wěn)壓器的壓降點(diǎn)即可。
圖 8中的電路大大簡(jiǎn)化了先前電路的環(huán)路動(dòng)態(tài),并消除了所有交流微調(diào)。主要的權(quán)衡是速度減半。該電路類似于圖 6中的電路,不同之處在于 Q 1是雙極晶體管。雙極型大大降低的輸入電容允許 A 1驅(qū)動(dòng)更良性的負(fù)載。這種方法允許您使用具有較低輸出電流的放大器,并消除了適應(yīng)圖 6的 FET 柵極電容所需的動(dòng)態(tài)調(diào)整。唯一的調(diào)整是 1-mV 調(diào)整,您按照描述完成。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、讀卡器、微處理器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、壓電設(shè)備和數(shù)字系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生電壓調(diào)節(jié)器必須服務(wù)的瞬態(tài)負(fù)載。理想情況下,穩(wěn)壓器輸出在負(fù)載瞬態(tài)期間是不變的。然而,在實(shí)踐中,會(huì)發(fā)生一些變化,如果系統(tǒng)超出其允許的工作電壓容差,這種變化就會(huì)成為問題。這個(gè)問題要求測(cè)試穩(wěn)壓器及其相關(guān)的支持組件,以驗(yàn)證在瞬態(tài)負(fù)載條件下所需的性能。您可以使用各種方法來生成瞬態(tài)負(fù)載并允許觀察調(diào)節(jié)器響應(yīng)。
本教程說明了使用不同設(shè)備驅(qū)動(dòng)電阻負(fù)載的電源電路的幾種仿真。其目的是找出在相同電源電壓和負(fù)載阻抗的情況下哪個(gè)電子開關(guān)效率最高。
由于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)屏蔽以降低敏感汽車電子設(shè)備和系統(tǒng)的 EMI 是一項(xiàng)挑戰(zhàn),因此已經(jīng)嘗試通過在基板中插入導(dǎo)電網(wǎng)來提高塑料和復(fù)合材料等輕質(zhì)材料的屏蔽性能,在注塑成型之前使用導(dǎo)電添加劑和填料,以及使用導(dǎo)電涂料。在這些技術(shù)中,使用導(dǎo)電涂層是最有前途的。
FoF EMI 墊片提供高導(dǎo)電性和屏蔽衰減,非常適合需要低壓縮力的應(yīng)用。FoF 型材提供 UL 94V0 阻燃版本,并提供高耐磨和抗剪切性。典型的 FoF EMI 墊片應(yīng)用包括汽車電子設(shè)備接縫和孔的屏蔽或接地。
EMC 可以從不同的設(shè)計(jì)層次來實(shí)現(xiàn),例如從芯片級(jí)集成設(shè)計(jì)、PCB、模塊或外殼、互連到軟件控制。根據(jù)特定系統(tǒng)、其電子設(shè)計(jì)和干擾源的類型,已經(jīng)針對(duì)各種 EMI 問題開發(fā)了不同的設(shè)計(jì)技術(shù)。
汽車電子系統(tǒng)的進(jìn)步導(dǎo)致對(duì) EMC 和 EMI 屏蔽設(shè)計(jì)的要求越來越嚴(yán)格。機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)接口具有挑戰(zhàn)性,特別是對(duì)于新產(chǎn)品開發(fā)而言,必須做出關(guān)鍵的早期設(shè)計(jì)決策,或者假設(shè)可以通過良好的電子設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn) EMC 以消除對(duì) EMI 屏蔽的需求,或者預(yù)計(jì)包含EMI屏蔽。此外,應(yīng)優(yōu)化EMI屏蔽設(shè)計(jì),以盡可能低的成本滿足EMC要求。這也增加了選擇正確的 EMI 屏蔽材料和開發(fā)用于 EMI 屏蔽應(yīng)用的新材料的需求 。