那么,哪種 PWM 技術(shù)最適合您的電機(jī)控制應(yīng)用?到目前為止,我們已經(jīng)研究了兩種電機(jī)驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它們會(huì)在電機(jī)上產(chǎn)生單極 PWM 電壓波形,
當(dāng)同時(shí)需要高直流精度和高帶寬時(shí),可能難以實(shí)現(xiàn)。工程師常常面對各種挑戰(zhàn),需要不斷開發(fā)新應(yīng)用,以滿足廣泛的需求。一般來說,這些需求很難同時(shí)滿足。例如一款高速、高壓運(yùn)算放大器(運(yùn)放),同時(shí)還具有高輸出功率,以及同樣 出色的直流精度、噪聲和失真性能。市面上很少能見到兼具所有這些特性的運(yùn)算放大器。根據(jù)電路配置,有幾種有效的方法,包括構(gòu)建復(fù)合放大器或圍繞高速放大器實(shí)施伺服環(huán)路。
那么,哪種 PWM 技術(shù)最適合您的電機(jī)控制應(yīng)用?在之前的文章中,我們研究了單象限 PWM 技術(shù),它非常適合成本極其敏感的電機(jī)控制應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,您希望通過改變 PWM 信號(hào)的占空比來控制電機(jī)的速度。但是電機(jī)只能在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn),并在同一方向上產(chǎn)生扭矩。我們還介紹了“H 橋”作為研究其他 PWM 拓?fù)涞奶濉?/p>
隨著帶寬的不斷增加,有線和無線基礎(chǔ)電信系統(tǒng)中的放松管制和競爭推動(dòng)了對于低成本設(shè)備解決方案的需求。電信設(shè)備電源管理要求中需要應(yīng)對的挑戰(zhàn)不斷增加,這就愈加要求設(shè)計(jì)人員能夠?yàn)楦鞣N數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC) 和微處理器提供更多的電壓軌。
由于 RoHS 指令和 REACH 等法規(guī),許多地區(qū)長期以來一直禁止使用鉛或需要額外的文書工作?;砻馊匀挥行В磳⒌狡诨蚣磳⒌狡?。與其假設(shè)豁免將被延長,不如現(xiàn)在就尋求面向未來的替代方案。
下圖顯示了集電極開路開關(guān)電路的典型布置,該電路可用于驅(qū)動(dòng)機(jī)電型設(shè)備以及許多其他開關(guān)應(yīng)用。NPN晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路可以是任何合適的模擬或數(shù)字電路。晶體管的集電極連接到要切換的負(fù)載,晶體管的發(fā)射極端子直接接地。
集電極開路輸出在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)、運(yùn)算放大器和微控制器 (Arduino) 類型應(yīng)用中越來越普遍,用于與其他電路連接或驅(qū)動(dòng)可能與電氣特性不兼容的指示燈和繼電器等大電流負(fù)載控制電路。但是“集電極開路”是什么意思,我們?nèi)绾卧陔娐吩O(shè)計(jì)中使用它。
如果您不能拿起原理圖并知道(在中等水平上)設(shè)計(jì)應(yīng)該做什么以及應(yīng)該如何做,那么您還沒有真正完成設(shè)計(jì)師的工作。 您可以在原理圖中清楚地傳達(dá)的信息越多,隨著您的設(shè)計(jì)從想法到產(chǎn)品的進(jìn)展,每個(gè)人的生活就會(huì)越輕松。
我們討論了印刷電路板 (PCB) 設(shè)計(jì)師在談到進(jìn)行混合信號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)最可能指的是什么。作為其中的一部分,我們考慮了可能涉及的不同類型的電路,并且我們觸及了每種電路所涉及的高級(jí)差異和挑戰(zhàn)。
當(dāng)我們負(fù)責(zé)一個(gè)位于我們舒適區(qū)之外的項(xiàng)目時(shí),我們都曾經(jīng)歷過一次或一次。對我來說,當(dāng)我的老板讓我設(shè)計(jì)高速板時(shí),那一天就來了。雖然我認(rèn)為自己是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的電路設(shè)計(jì)師,但我知道高速 PCB 設(shè)計(jì)有許多限制,這些限制是您在設(shè)計(jì)普通電路時(shí)通常不會(huì)遇到的。最初,我花時(shí)間制作適用于高速設(shè)計(jì)的原理圖;然而,一旦完成,我就完全專注于了解我是否應(yīng)該為我的高速PCB 原型使用 FR-4 或更專業(yè)的材料. 在深入了解我所學(xué)的知識(shí)之前,重要的是要知道我在本文中將“高速”指的是大于 50 MHz 的任何東西。這些是您在該頻率范圍內(nèi)工作時(shí)應(yīng)注意的材料注意事項(xiàng)。
本應(yīng)用說明適用于具有 PCB 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)以改進(jìn) EMC 的硬件和/或 PCB 設(shè)計(jì)人員?;旧辖忉屃舜蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)規(guī)則的背景,但詳細(xì)解釋會(huì)使應(yīng)用筆記的結(jié)構(gòu)超載。市場上有大量關(guān)于 EMC、屏蔽、布線等系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)。因此,EMC 的這些方面在這里只涉及很少的部分。本應(yīng)用說明針對 NEC 微控制器附近 PCB 設(shè)計(jì)的詳細(xì)方面。
本文將介紹一種用于 3.3kV SiC MOSFET的基于變壓器的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器。兩個(gè) VHF 調(diào)制諧振反激式轉(zhuǎn)換器,工作頻率為 20 MHz,可生成 PWM 信號(hào)和柵極驅(qū)動(dòng)功率。
我有一個(gè)朋友喜歡世界各地的最新技術(shù)。帶著對 3D 打印機(jī)的狂熱,他最近邀請我去他的公寓欣賞他的新杰作,一臺(tái)自制的 3D 打印機(jī)。嗯,他確實(shí)很好地為我打印了一只三條腿半個(gè)頭的小狗,但真正引起我注意的是他的打印機(jī)在制作小狗時(shí)發(fā)出的小聲響。因此,在贊揚(yáng)了他的出色工作之后,我們花了一些時(shí)間討論導(dǎo)致這種噪音的原因。
很明顯,高效率和小尺寸是 DC/DC 轉(zhuǎn)換器解決方案的關(guān)鍵基準(zhǔn)。作為一名系統(tǒng)工程師,我敏銳地意識(shí)到更高的效率是減少功率損耗、降低組件溫度以及在給定氣流和環(huán)境溫度環(huán)境下提供更多可用功率的藍(lán)圖。然而,將解決方案壓縮成一個(gè)小的 PCB 尺寸是另一個(gè)挑戰(zhàn)。
電磁干擾(EMI)歷來是讓PCB設(shè)計(jì)工程師們頭疼的一個(gè)問題,它威脅著電子設(shè)備的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。因此,我們在設(shè)計(jì)PCB時(shí),需要遵循一定的原則,使電路板的電磁干擾控制在一定的范圍內(nèi),達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn),提高電路的整體性能。