許多工業(yè)系統(tǒng)旨在滿足特定的 UL(保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室)或 IEC(國(guó)際電工委員會(huì))安全標(biāo)準(zhǔn),通常最終目標(biāo)是獲得 UL 認(rèn)證。作為此過(guò)程的一部分,許多設(shè)計(jì)必須符合 UL 或 IEC(或兩者)概述的一組非常具體的要求。例如,在歐洲銷售的家用電器必須通過(guò) IEC60335-1,而在全球銷售的家用電器必須通過(guò) UL 60730。幸運(yùn)的是,這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有很多共同點(diǎn),包括低功率電路 (LPC) 的共同定義:
在設(shè)計(jì)電源時(shí),設(shè)計(jì)人員經(jīng)常面臨的挑戰(zhàn)之一是處理電壓瞬變。保護(hù)電路免受大于集成電路 (IC)額定輸入電壓 (V IN ) 的電壓尖峰的影響非常重要。在處理電壓瞬變時(shí),設(shè)計(jì)人員可以選擇在系統(tǒng)前端使用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器具有足夠?qū)挼妮斎腚妷悍秶愿采w任何瞬變,或者使用具有額外鉗位電路的較低 V IN DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供瞬態(tài)保護(hù)。
一開始工作,帶著大學(xué)里的一些電力電子理論,我啟程前往實(shí)驗(yàn)室。在我最初的幾周里,我意識(shí)到了電子產(chǎn)品的真正力量。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,我可能不小心炸毀了電容器,看到微小的火焰吞沒了我的 MOSFET,并測(cè)試了我的(正在開發(fā)的)焊接技能,把太陽(yáng)接觸到的所有東西都短路了。我喜歡挑戰(zhàn),所以我問(wèn)自己,“我怎樣才能更好地為這份工作做好準(zhǔn)備?”
作為主流數(shù)碼設(shè)備的充電接口,USBType-C相關(guān)協(xié)議的一舉一動(dòng)都備受關(guān)注,在不久前提出統(tǒng)一USBType-C充電接口引發(fā)蘋果陣營(yíng)的爭(zhēng)議后,日前USB-IF協(xié)會(huì)又正式確定了USBType-C 2.1標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
在我旅行并與許多市場(chǎng)領(lǐng)域的客戶會(huì)面時(shí),我開始意識(shí)到許多硬件設(shè)計(jì)師必須成為電源工程師。硬件設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)在工作和預(yù)期最壞情況下保持電氣和熱穩(wěn)定的穩(wěn)壓器;滿足處理器、專用集成電路 (ASIC)、雙倍數(shù)據(jù)速率 (DDR) 存儲(chǔ)器、混合立方體存儲(chǔ)器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 所需的電源規(guī)格;并產(chǎn)生低電磁干擾(EMI)。穩(wěn)壓器的工作是通過(guò)線路(輸入電壓)、負(fù)載(輸出電流)和環(huán)境變化保持其輸出電壓恒定(調(diào)節(jié))。
學(xué)習(xí)新的轉(zhuǎn)換器拓?fù)湟部赡苡悬c(diǎn)令人生畏。 您可能熟悉傳統(tǒng)的降壓轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)單性和美觀性使其流行了幾十年。TI 最近推出了基于串聯(lián)電容降壓轉(zhuǎn)換器的TPS54A20。
如果我們認(rèn)為電源管理集成電路 (PMIC) 僅為系統(tǒng)處理器供電,請(qǐng)?jiān)试S我介紹特定應(yīng)用的 PMIC。專用 PMIC 具有與通用 PMIC 相同的巨大系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)——包括降低系統(tǒng)成本、節(jié)省空間、電源排序和平臺(tái)可擴(kuò)展性——但它們通常是為終端設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更小的設(shè)備。此外,特定應(yīng)用的 PMIC 具有超低泄漏電流,有助于延長(zhǎng)便攜式應(yīng)用中的電池壽命。在這篇文章中,我將為特定應(yīng)用的 PMIC 描述兩個(gè)示例應(yīng)用。
隨著越來(lái)越多的設(shè)計(jì)超越了更簡(jiǎn)單的微控制器的功能,今天我將向我們介紹為片上系統(tǒng) (SoC) 供電的基本注意事項(xiàng)。我們需要做的第一件事是調(diào)出所選 SoC 的數(shù)據(jù)表或技術(shù)參考手冊(cè)。
世界是一個(gè)嘈雜的地方——電源也不例外。為了追求更高的效率,電源轉(zhuǎn)換器以越來(lái)越快的速度切換會(huì)產(chǎn)生意想不到的問(wèn)題,包括增加系統(tǒng)對(duì)瞬態(tài)和噪聲的敏感性。在選擇如何設(shè)計(jì)電源以及使用哪些組件來(lái)設(shè)計(jì)電源時(shí),考慮到這種敏感性很重要。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,許多科技公司都專注于將越來(lái)越多的芯片組擠入更小的空間。結(jié)果,自集成電路發(fā)明以來(lái),芯片組的尺寸一直在縮小。隨著芯片組尺寸不斷縮小,它們對(duì)靜電放電 (ESD) 等不受歡迎的電壓瞬變變得更加敏感。
電機(jī)和逆變器的使用在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能、白色家電和電動(dòng)工具等應(yīng)用中持續(xù)增長(zhǎng)。伴隨著這種增長(zhǎng)是對(duì)提高效率、降低成本、縮小封裝和簡(jiǎn)化整體設(shè)計(jì)的需求。雖然使用分立式絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 設(shè)計(jì)定制電機(jī)和逆變器功率電子器件以滿足特定要求很有誘惑力,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,這樣做的成本很高,而且會(huì)延誤設(shè)計(jì)進(jìn)度。
有沒有想過(guò)當(dāng)我們打開或關(guān)閉恒溫器時(shí)會(huì)發(fā)生什么?我們會(huì)聽到咔噠聲,但我們可能實(shí)際上并不知道發(fā)生了什么。一個(gè)簡(jiǎn)單的答案是恒溫器開關(guān)向負(fù)責(zé)維持所需室溫的系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)。但是怎么做?
電壓倍增器提供了一種在低電流下產(chǎn)生高壓輸出的簡(jiǎn)單方法。它們?cè)诖蛴C(jī)、傳感器和帶電粒子系統(tǒng)等應(yīng)用中非常有用,這些應(yīng)用需要在低功率下達(dá)到數(shù)十甚至數(shù)千伏。由于沒有電源變壓器,例如反激式轉(zhuǎn)換器或自耦變壓器升壓中所需的那些,因此從成本和簡(jiǎn)單性的角度來(lái)看,乘法器都是可取的。
我們是否曾經(jīng)多次進(jìn)行相同的計(jì)算?作為一名電氣/電子工程師,我很確定你有。如果我們手動(dòng)進(jìn)行計(jì)算,可能會(huì)非常乏味且非常耗時(shí)。在設(shè)計(jì)電源管理電路時(shí),我們可以更改很多參數(shù)并從各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中進(jìn)行選擇,這會(huì)增加重復(fù)計(jì)算量。
測(cè)試開關(guān)電源包括許多不同的測(cè)試,其中之一是輸出電壓峰峰值紋波。輸出電壓紋波是直流 (DC) 輸出電壓的交流 (AC) 分量。它是由多種因素共同產(chǎn)生的,包括輸出電容的等效串聯(lián)電阻 (ESR)、輸出電容兩端的電壓降、占空比和開關(guān)頻率。