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技术

基于MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用

mos管隔离驱动电路,如果驱动高压MOS管,我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。这两个解决方案都有自己的优点和缺点,适合不同的应用。集成高边驱动器方案很方便,优点是电路板面积较小,缺点是有很大的导通和关断延迟。变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低,可以在很高的压差下工作。常它需要更多,缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题:

开关电源中斜坡补偿电路的分析与设计

<strong>1.引言</strong>

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管的导通和关断的时间比率,维持输出电压稳定的一种电源,它和线性电源相比,具有效率高、功率密度高、可以实现和输人电网的电气隔离等优点,被誉为离效节能电源M目前开关电源已经应用到了各个领域,尤其在大功率应用的场合,开关电源具有明显的优势。

开关电源一般由脉冲宽度控制(PWM)IC、功率开关管、整流二极管和LC滤波电路构成。在中小功率开关电源中,功率开关管可以集成在PWM控制IC内。开关电源按反馈方式分为电压模式和电流模式。电流模式开关电源因其突出的优点而得到了快速的发展和广泛的应用。但是电流模式的结构决定了它存在两个缺点:恒定峰值电流而非恒定平均电流引起的系统开环不稳定:占空比大于50%时系统的开环不稳定。

面向SoC和微处理器应用的高效率20 A单芯片Silent Switcher 2稳压器

<strong><font color="#FF0000">作者:Zhongming Ye ADI公司</font> </strong>

如果把开关电源的频率无限提升,会发生这样的情况.....

估计很多新手工程师在设计开关电源计算变压器时发现,把电源的开关频率提高后变压器磁芯更加不容易饱和,或者说可以用更小的磁性做出同样功率的电源,甚至在想把开关频率无限制提高来无限制缩小变压器的体积。

但实际上一般开关电源的频率都不会特别高,也不可能使频率无限提高,其中到底有哪些原因?请看下文!

器件限制、损耗、EMI、PCB布局难度提升等问题都是制约开关频率无限提升的因素,下面稍微展开来讲一下!

<strong>01、器件的限制</strong>

对于一个开关管来说,在实际应用中,不是给个驱动就开,驱动撤掉就关了。它有开通延迟时间(tdon),上升时间(tr),关断延迟时间(tdoff),下降时间tf,对应的波形如下:

基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

<strong><font color="#FF0000">作者:德州仪器Gavin Wang </font> </strong>

电源设计工程师通常在汽车系统中使用一些DC/DC降压变换器来为多个电源轨提供支持。然而,在选择这些类型的降压转换器时需要考虑几个因素。例如,一方面需要为汽车信息娱乐系统/主机单元选择高开关频率DC/DC变换器(工作频率高于2 MHz),以避免干扰无线电AM频段;另一方面,还需要通过选择相对较小的电感器来减小解决方案尺寸。此外,高开关频率DC/DC降压变换器还可以帮助减少输入电流纹波,从而优化输入电磁干扰(EMI)滤波器的尺寸。

【原创深度】注意你的电阻和电容:不同类型电阻和电容间的差异

<strong><font color="#FF0000">作者:Mike Parks</font> </strong>

学习电子知识就像是剥洋葱,无论你学习了多少,总会有更深层次的知识有待发现和探索。这不仅是因为新技术不断被发明,还因为很多组件变得越来越成熟,以至于我们会把它们当成是理所当然。从这个角度看电阻和电容就是完美的例子,在我大学期间的前几年,电阻和电容对我来说只是电路原理图上一些示意符号。直到我来到实验室,才看到它们是由金属、塑料、硅等材料制成的器件。然而在当时缺乏经验的我看来,电阻就是电阻,电容最多是极化或非极化的,但是如果我们把洋葱剥开,里面的东西要比我们看到的要多得多。

如何准确捕捉车辆行驶时的加速度?这个办法简单又有效

现代车载数字视频记录系统(DVR)或OBD均使用加速度计(重力传感器)测量车辆加速度。因此,在发生车辆紧急刹车或碰撞等预定义事件时,DVR可以对记录视频添加日期/时间/加速度等信息。

将视频保存至硬盘或SD卡等系统存储器时,这些信息非常有用。例如,可以借助这些信息方便识别和回放目标事件视频。此外,仅保留这些有用视频并删除其他视频可显著节约系统存储空间。但是,由于地球引力偏置和车辆振动等对加速度计的共同影响,因此在车辆行驶时准确测量加速度是一个很大的挑战。

本文介绍了一种简单有效的方法来解决此问题。

图1所示为一种车载DVR系统框图。来自CMOS传感器的视频经提取、处理并最终保存在SD卡或硬盘等独立存储器上。如蓝色高亮部分所示,加速度计(例如ADXL313)用于测量车辆加速度。

探讨电容充放电时间的计算方法

<strong>1、L、C元件称为“惯性元件”,即电感中的电流、电容器两端的电压,都有一定的“电惯性”,不能突然变化。</strong>充放电时间,不光与L、C的容量有关,还与充/放电电路中的电阻R有关。“1UF电容它的充放电时间是多长?”,不讲电阻,就不能回答。

RC电路的时间常数:τ=RC

充电时,uc=U×[1-e(-t/τ)] U是电源电压

放电时,uc=Uo×e(-t/τ) Uo是放电前电容上电压

RL电路的时间常数:τ=L/R

LC电路接直流,i=Io[1-e(-t/τ)] Io是最终稳定电流

LC电路的短路,i=Io×e(-t/τ)] Io是短路前L中电流

MOSFET电容对LLC串联谐振电路的作用

LLC的优势之一就是能够在比较宽的负载范围内实现原边MOSFET的零电压开通(ZVS),MOSFET的开通损耗理论上就降为零了。要保证LLC原边MOSFET的ZVS,需要满足以下三个基本条件:

1)上下开关管50%占空比,1800对称的驱动电压波形;

2)感性谐振腔并有足够的感性电流;

3)要有足够的死区时间维持ZVS。

图a)是典型的LLC串联谐振电路。图b)是感性负载下MOSFET的工作波形。由于感性负载下,电流相位上会超前电压,因此保证了MOSFET运行的ZVS。要保证MOSFET运行在感性区,谐振电感上的谐振电流必须足够大,以确保MOSFET源漏间等效的寄生电容上存储的电荷可以在死区时间内被完全释放干净。

单片机中各种周期的关系与定时器原理

在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。

<strong>时钟周期:</strong>

时钟周期也叫振荡周期或晶振周期,即晶振的单位时间发出的脉冲数,一般有外部的振晶产生,比如12MHZ=12×10的6次方,即每秒发出12000000个脉冲信号,那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期,也就是1/12微秒。通常也叫做系统时钟周期。是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

<strong>机器周期:</strong>

具2.5 μA静态电流和超低EMI辐射的42 V、 2 A/3 A峰值同步降压型稳压器

<strong><font color="#FF0000">Dong Wang ADI公司</font></strong>

<strong>引言</strong>

LT8609、LT8609A、LT8609B和LT8609S是具有3 V至42 V宽输入电压范围的同步、单片式、降压型稳压器。该器件系列专为那些需要低EMI、高效率和小尺寸解决方案的应用而优化,适合于要求严苛的汽车、工业、计算和通信应用。该系列中的所有稳压器均拥有相同的2 A连续、3 A瞬态(&lt;1秒)负载电流能力。它们的特性汇总于表1。

使用铜对大电流测量进行温度补偿

利用电缆上的电压降便可以測量长电缆中流动的大电流,而无需庞大的分流器或昂贵的磁测量方法。但是铜的温度系数 (温度补偿系数) 为+0.39%/°C,这限制了测量精确度。

温度传感器可以做出补偿,但仅限于点测量装置,其相关性可能会因电缆长度出现问题。要考虑到2.5°C的电缆温度误差或差异会引起1%的误差。

如果在最大电流下至少有 10mV 的压降,则可用现代零漂移放大器 (自动归零,斩波器等) 轻松测量。这些放大器提供超低偏移性能,可以精确感测满量程低压降。

剩下的就是如何处理温度系数。本设计实例提出的解决方案利用了大电流电缆是由许多细股组成的这一事实,示例中的 AWG 4电缆包含1050股 AWG 34线。

深度丨采样保持输出噪声的两个关键分量

采样保持(THA)输出噪声有两个关键噪声分量:采样噪声和输出缓冲放大器噪声。

<strong>采样噪声分量</strong>

噪声的第一个分量是采样过程中产生的采样噪声,它用外差法将THA的前端噪声转化到频域的每个奈奎斯特区间中。整个前端带宽产生的噪声是在每个时域样本中捕获,然后将该噪声大致均匀地分布在每个奈奎斯特区间上。此噪声由前端热噪声和采样抖动噪声组成,无法被滤除,除非在输出端使用低通滤波器转折频率来显著降低奈奎斯特带宽。通常不使用这种滤波,因为它会损坏时钟速率所提供的可用带宽,并导致输出波形的建立时间性能降低。

<strong>输出缓冲放大器噪声分量</strong>

【原创深度】上拉你的芯片管脚:如何测量上拉电阻的大小?

<strong><font color="#FF0000">作者:Mike Parks</font> </strong>

很多人在开始手工电子实践时首先要学习的课程之一就是了解上拉电阻。无论是防止微控制器I/O管脚悬空还是两个模块连接之间的开漏电路设计,上拉电阻都是一种必需的但是又很少被重视的元件。那么我们为什么要使用上拉电阻呢?难道我们不能把线路直接连接到器件的V<sub>cc</sub>电源管脚上吗?我们应该采用多大阻值的电阻呢?

一文了解 SiC/GaN 功率转换器驱动

基于碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等宽带隙(WBG)半导体的新型高效率、超快速功率转换器已经开始在各种创新市场和应用领域攻城略地——这类应用包括太阳能光伏逆变器、能源存储、车辆电气化(如充电器和牵引电机逆变器)。为了充分利用新型功率转换技术,必须在转换器设计中实施完整的IC生态系统,从最近的芯片到功率开关和栅极驱动器。

隔离式栅极驱动器的要求已经开始变化,不同于以前的硅IGBT驱动器。对于SiC和GaN MOSFET,需要高CMTI >100 kV/μs、宽栅极电压摆幅、快速上升/下降时间和超低传播延迟。ADI的ADuM4135隔离式栅极驱动器具备所有必要的技术特性,采用16引脚宽体SOIC封装。配合ADSP-CM419F高端混合信号控制处理器,它们可以对基于SiC/GaN的新一代高密度功率转换器的高速复杂多层控制环路进行管理。

【原创深度】方程式E锦标赛帮助推进电动汽车(EV)设计(二)

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<strong>监测和通信条件</strong>

关于静电放电保护,这篇文章不可不看,太专业了!

<strong>先来谈静电放电(ESD: Electrostatic Discharge)是什么?</strong>

这应该是造成所有电子元器件或集成电路系统过度电应力破坏的主要元凶。因为静电通常瞬间电压非常高(>几千伏),所以这种损伤是毁灭性和永久性的,会造成电路直接烧毁。所以预防静电损伤是所有IC设计和制造的头号难题。

详解精密数据采集信号链的噪声分析

在很多应用中,模拟前端接收单端或差分信号,并执行所需的 增益或衰减、抗混叠滤波及电平转换,之后在满量程电平下驱 动ADC输入端。今天我们探讨下精密数据采集信号链的噪声分析,并深入研究这种信号链的总噪声贡献。

如图1所示,低功耗、低噪声、全差分放大器ADA4940-1驱动差 分输入、18位、1 MSPS PulSAR® ADC AD7982,同时低噪声精密5 V 基准电压源ADR435用来提供ADC所需的5 V电源。此信号链无需 额外驱动器级和基准电压缓冲器,简化了模拟信号调理,可节 省电路板空间和成本。一个单极点截止频率2.7 MHz RC(22 Ω, 2.7 nF)低通滤波器放在ADC驱动器输出和ADC输入之间,有助于 限制ADC输入端噪声,并减少来自逐次逼近型(SAR) ADC输入端 容性DAC的反冲。

如何为敏感电路提供过压及电源反接保护?

假如有人将24V电源连接到您的12V电路上,将发生什么?

倘若电源线和接地线因疏忽而反接,电路还能安然无恙吗?

您的应用电路是否工作于那种输入电源会瞬变至非常高压或甚至低于地电位的严酷环境中?

即使此类事件的发生概率很低,但只要出现任何一种就将彻底损坏电路板。

为了隔离负电源电压,设计人员惯常的做法是布设一个与电源相串联的功率二极管或 P 沟道 MOSFET。然而——

PCB板基本检测的9个小常识,你记住了吗?

PCB板的检测是时候要注意一些细节方面,以便更准备的保证产品质量,在检测PCB板的时候,我们应注意下面的9个小常识。

<strong>1、严禁在无隔离变压器的情况下,用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、音响、录像等设备来检测PCB板</strong>

严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器,当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用的电源性质不太了解的电视或音响设备时,首先要弄清该机底盘是否带电,否则极易与底板带电的电视、音响等设备造成电源短路,波及集成电路,造成故障的进一步扩大。

<strong>2、检测PCB板要注意电烙铁的绝缘性能</strong>