在低噪聲電路中放大傳感器產(chǎn)生的小信號是一個非常普遍但困難的問題。設(shè)計者通常會使用帶有雙極輸入的運(yùn)算放大器來實現(xiàn)這種放大,因為他們固有的低閃爍(1/F)和寬帶噪聲。雙極OP安培提出了另一個挑戰(zhàn),當(dāng)小信號感興趣是產(chǎn)生的傳感器的高源阻抗,不能提供足夠的電流到放大器的輸入。雙極OPS電流在納米安培范圍或更大范圍內(nèi)具有較高的輸入偏置電流,相對于它們的離子和結(jié)場效應(yīng)晶體管(JFET)的輸入阻抗較低。
當(dāng)談到降壓轉(zhuǎn)換器(又稱巴克轉(zhuǎn)換器)時,設(shè)計師必須做出許多設(shè)計選擇,以影響整體系統(tǒng)的性能,包括選擇使用哪種操作模式。雖然有些設(shè)備有很多專門的操作模式,但大多數(shù)降壓轉(zhuǎn)換器只提供兩種模式:電力節(jié)省模式(PSM)和強(qiáng)制脈沖寬度調(diào)制模式(FPWM)。兩種模式的基本區(qū)別發(fā)生在光負(fù)載上;PSM提高了光負(fù)載下的效率,而Fpwm模式保持了較高的開關(guān)頻率和較低的輸出電壓波動。
圖1展示了電池內(nèi)部配置的一個例子。理想的情況是,電池的內(nèi)阻應(yīng)該是零,允許最大的電流,沒有任何能量損失。然而,實際上,如圖1所示,內(nèi)部阻力始終存在。
任何啟動轉(zhuǎn)換器的設(shè)計都將有一個實際的限制,它可以增加多少電壓從輸入到輸出。脈沖寬度調(diào)制控制器具有限制場效應(yīng)晶體管(FET)最小允許時和非時的時間限制。時序限制將有效地限制可實現(xiàn)的電壓提升比,盡管這一缺點在以電感代替變壓器或耦合電感作為其磁性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中更為明顯。在這個電源提示中,我將比較各種非孤立的,單端提升拓?fù)?以擴(kuò)展電壓提升比,并引入雙頭轉(zhuǎn)換器作為實現(xiàn)大轉(zhuǎn)換率和高電流輸出負(fù)載的一個選項。
全橋變換器提供了一個高效率的孤立功率轉(zhuǎn)換解決方案( 圖1 )。在此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,控制方法的選擇將影響轉(zhuǎn)換器的整體性能。大多數(shù)工程師只考慮硬切換全橋(HSFB)或相轉(zhuǎn)換全橋(PSFB)。在這個電源提示中,我將演示一個簡單的修改,脈沖寬度調(diào)制控制全橋,可以提高效率,實現(xiàn)零電壓開關(guān)和消除共振環(huán)變壓器繞組。
一個跨感應(yīng)電壓調(diào)節(jié)器(tlvr)修改了傳統(tǒng)的多相轉(zhuǎn)換器,加速了轉(zhuǎn)換器的輸出電流旋轉(zhuǎn)速度的能力,以接近高速處理器的快速負(fù)載轉(zhuǎn)換速率或應(yīng)用專用集成電路的核心電壓軌。每一個輸出電感得到一個二次繞組,這些繞組被串聯(lián)地連接起來,以創(chuàng)建一個二次環(huán)路來加速對負(fù)載變化的響應(yīng)。然而,這種負(fù)載瞬態(tài)性能的改善是以增加靜態(tài)波動及其造成的功率損失為代價的。問題是,很難估計次級回路中的實際整體電感,這是性能的一個主要驅(qū)動因素,因為布局和印刷電路板(印刷電路板)的結(jié)構(gòu)會對其產(chǎn)生重大影響。在這個能量提示里,我將展示一個簡單的測量,您可以使用估計實際泄漏電感在TLVR二次循環(huán)和優(yōu)化性能。
在電源轉(zhuǎn)換器中,輸入電容器通過感應(yīng)電纜注入電源。當(dāng)?shù)谝淮尾迦胂到y(tǒng)時,寄生電感會使輸入電壓的鈴聲幾乎是其直流值的兩倍,也被稱為熱堵塞。沒有足夠的阻尼功率轉(zhuǎn)換器輸入和缺乏涌流控制會損害轉(zhuǎn)換器。
電磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁騷擾的能力。
在電子設(shè)備的電源管理中,開關(guān)降壓-升壓控制器扮演著至關(guān)重要的角色。它們能夠在輸入電壓高于、低于或等于輸出電壓時提供穩(wěn)定的輸出電壓,滿足了各種復(fù)雜電源環(huán)境的需求。近年來,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一種具備直通功能的開關(guān)降壓-升壓控制器憑借其消除開關(guān)噪聲和提高效率的獨特優(yōu)勢,引起了廣泛關(guān)注。
開關(guān)電源作為現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的能量轉(zhuǎn)換裝置,具有高效率、小體積和輕重量等優(yōu)勢。然而,開關(guān)電源在工作過程中會產(chǎn)生電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI),這不僅影響自身的電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC),還可能對其他電子設(shè)備造成干擾。因此,深入探討開關(guān)電源EMC的產(chǎn)生機(jī)理,并提出有效的對策,對于提升電子設(shè)備的整體性能和穩(wěn)定性具有重要意義。
靜電放電(ESD)是一種意外的快速高壓瞬態(tài)波形,出現(xiàn)在電路內(nèi)的導(dǎo)體上。由于人際接觸等原因,靜電敏感IC等器件容易因此發(fā)生故障。為了應(yīng)對這一問題,人們開發(fā)出了多種靜電放電保護(hù)器件,以保護(hù)電子設(shè)備中的敏感電路不受靜電放電的影響。
隨著現(xiàn)代電子設(shè)備的普及和性能要求的不斷提高,DCDC電路作為電源管理系統(tǒng)的核心部分,其穩(wěn)定性和效率變得尤為重要。為了優(yōu)化電路性能,許多DCDC電路采用了展頻技術(shù),以減小電磁干擾(EMI)并提高電路的整體效率。然而,這種技術(shù)有時會引發(fā)電感發(fā)出可聞噪聲,即“電感嘯叫”,這不僅影響了用戶的使用體驗,還可能對設(shè)備的整體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。
在現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)中,同步整流BUCK電路因其高效率、低損耗的特點而被廣泛應(yīng)用。然而,在實際應(yīng)用中,同步整流BUCK電路的輸出紋波過大且與開關(guān)重合嚴(yán)重的問題,一直是工程師們需要面對和解決的難題。
電池驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方面,DC-DC變換器的選擇至關(guān)重要。最合適的DC-DC變換器才能滿足電池分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的需求。
并聯(lián)型開關(guān)電源是一種高效的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備,其核心在于使用高頻開關(guān)調(diào)節(jié)器將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成所需的輸出電壓。