當(dāng)開關(guān)模式電源和相關(guān)負(fù)載在脈寬調(diào)制器 (PWM) 引擎的每個(gè)周期內(nèi)分別對輸出電容器充電和放電時(shí),就會(huì)產(chǎn)生開關(guān)紋波噪聲。頻率將是 PWM 振蕩器的頻率,通??雌饋硐袢遣?。
如何正確測試 DC/DC 電源以確保其在各種工作條件下可靠工作。該系列旨在讓設(shè)計(jì)工程師充分了解驗(yàn)證可靠電源設(shè)計(jì)所需的部分測試,但不一定是全部測試。我們將討論如何測量開關(guān)電源中的各種噪聲源和輸出電壓誤差。我們還討論了良好的示波器探測技術(shù),以幫助確保準(zhǔn)確的測量。
大多數(shù)電源設(shè)計(jì)采用在故障或極端條件下限制電流的方法。該設(shè)計(jì)的電流限制是通過簡單地增加負(fù)載直到輸出電壓下降特定量來獲得的。用于此測試的電壓降值可能會(huì)有所不同,具體取決于電流限制的意圖。一些電流限制用于故障條件下的安全和/或組件保護(hù),而其他電流限制用于限制正常瞬態(tài)條件下的電流。限流電路可能會(huì)突然下降并保持關(guān)閉(通常稱為撬棒),或者它可能會(huì)在一段時(shí)間后重試(打嗝保護(hù))。
ISL6227 雙路 PWM 控制器通過兩個(gè)同步降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供高效率精密電壓調(diào)節(jié)。它專門設(shè)計(jì)用于為筆記本電腦中的 DDR 內(nèi)存、芯片組、圖形和其他系統(tǒng)電子設(shè)備提供電源調(diào)節(jié)。ISL6227 的寬輸入電壓范圍能力允許直接從 AC/DC 適配器或鋰離子電池組進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。重負(fù)載下的恒頻同步整流和輕負(fù)載下的遲滯 (HYS) 二極管仿真的自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換確保了在各種條件下的高效率。如果所有負(fù)載水平都需要恒定頻率連續(xù)導(dǎo)通操作,則可以在每個(gè) PWM 轉(zhuǎn)換器上單獨(dú)禁用 HYS 操作模式。通過使用較低的 MOSFET r DS(ON)進(jìn)一步提高了效率作為電流感應(yīng)元件。電壓前饋斜坡調(diào)制、電流模式控制和內(nèi)部反饋補(bǔ)償提供對輸入電壓和負(fù)載瞬態(tài)的快速響應(yīng)。輸入電流紋波通過 0°、90° 或 180° 的通道間 PWM 相移(由輸入電壓和 DDR 引腳的狀態(tài)決定)最小化。
ISL78220 6 相控制器適用于需要高效率 (>95%) 和高功率的應(yīng)用。多相升壓轉(zhuǎn)換器架構(gòu)使用交錯(cuò)時(shí)序來倍增通道紋波頻率并降低輸入和輸出紋波。更低的紋波導(dǎo)致更少的輸入/輸出電容器,因此更低的組件成本和更小的實(shí)現(xiàn)面積。ISL78220 有一個(gè)專用引腳,可通過基于負(fù)載電流的相位下降來啟動(dòng)相位下降方案,從而在輕負(fù)載時(shí)提高效率,從而顯著降低轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)損耗和磁芯損耗。隨著負(fù)載的增加,下降的相位被添加回來以適應(yīng)重負(fù)載瞬態(tài)并提高效率。
有人曾經(jīng)告訴我,實(shí)際上只有不到一半的組件出現(xiàn)在降壓轉(zhuǎn)換器的原理圖中。其余的組件是(不需要的)獎(jiǎng)勵(lì),由電路板布局設(shè)計(jì)和與所選組件相關(guān)的寄生元素產(chǎn)生。
差分信號(DifferenTIal Signal)在高速電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛,電路中最關(guān)鍵的信號往往都要采用差分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),什么另它這么倍受青睞呢?在PCB設(shè)計(jì)中又如何能保證其良好的性能呢?帶著這兩個(gè)問題,我們進(jìn)行下一部分的討論。何為差分信號?通俗地說,就是驅(qū)動(dòng)端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號,接收端通過比較這兩個(gè)電壓的差值來判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號的那一對走線就稱為差分走線。
今天的信息娛樂系統(tǒng)是汽車內(nèi)部的個(gè)人電子產(chǎn)品。與個(gè)人電子產(chǎn)品一樣,汽車信息娛樂系統(tǒng)將許多電子產(chǎn)品集成到空間受限的主機(jī)和儀表組中,以處理各種信號。設(shè)計(jì)這些緊湊且功能豐富的信息娛樂系統(tǒng)的信息娛樂 OEM 和供應(yīng)商面臨的一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是為音頻編解碼器、手勢傳感器、微處理器數(shù)字無線電、GPS 和 Wi-Fi 等噪聲敏感應(yīng)用提供清潔的電源軌。
CAN是一種用于實(shí)時(shí)應(yīng)用的串行通訊協(xié)議總線,CAN能夠使用雙絞線來傳輸信號,是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線的傳輸方式是串行數(shù)據(jù)傳輸,能夠在1Mb/s的速率40m的雙絞線上運(yùn)行,還能夠使用光纜連接。CAN在細(xì)節(jié)上很多地方與I2C總線差不多,不過也有一些區(qū)別比較明顯。CAN總線用報(bào)文形式廣播的方式從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。對于節(jié)點(diǎn)來說,不管這個(gè)數(shù)據(jù)是發(fā)到哪里的,自己都要接收。
在這篇文章中,我將研究使用 LVDS 接收器作為高速比較器,這在晶體振蕩器的輸出不是最佳的應(yīng)用中或在出廠設(shè)置中的光電檢測器電路中非常有用。
對于二極管的單向?qū)ㄌ匦裕覀冏钍煜さ膽?yīng)用就要屬二極管整流了,還有一種鉗位電路,也是利用它的這一特性。所謂的鉗位,就是將信號強(qiáng)行鉗制到某一電位上,抬高或降低信號的基準(zhǔn)電位,但不改變原信號的波形,這就是鉗位了.
企業(yè)服務(wù)器和交換機(jī)、存儲(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò)和基站越來越多地使用帶有 PMBus 的電源來輕松配置、控制和監(jiān)控關(guān)鍵電壓軌,例如大電流 ASIC、DSP、FPGA 和 DDR 內(nèi)存內(nèi)核,而無需軟件編程。
為了減少消費(fèi)電子產(chǎn)品中的電力浪費(fèi),政府制定了許多政策措施來減少交流到直流電源的空載或待機(jī)功率。其中包括環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 的能源之星和歐盟的備用倡議。之前有篇文章中討論了反激式電源中常用的耗散大量待機(jī)功率的組件。在那篇文章中,專家建議使用反激式轉(zhuǎn)換器 IC,通過消除光耦合器反饋電路來降低功耗。然而,這需要完全重新設(shè)計(jì)電源?;蛘?,通過更換TL431與ATL431的待機(jī)功耗可以顯著降低,而無需進(jìn)行重大的重新設(shè)計(jì)。
工程師經(jīng)常在源電源中添加噪聲抑制珠,以將高頻噪聲排除在輸入源之外。這些珠子被宣傳為在 10 或 100 MHz 時(shí)具有 10 到 100 歐姆(通常)。當(dāng)我第一次聽說它們時(shí),我想到了電阻器——如果有的話,它們會(huì)使電源更穩(wěn)定。然而,在將低于 10 mOhms 的低 DC 電阻與 100 MHz 時(shí) 10 – 100 ohms 的高得多的電阻進(jìn)行對比后,我意識到它們在幾十年的頻率上都可以作為有效的電感器。如果 DC/DC 的輸入電容是 ESR(等效串聯(lián)電阻)非常低的陶瓷電容,則該電容與磁珠電感一起形成高質(zhì)量的 LC 諧振回路。結(jié)合 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的負(fù)電阻,您可以獲得諧振頻率下的振蕩。
如果你問工程師他們是否想要一個(gè)高效可靠的系統(tǒng),答案當(dāng)然是肯定的。效率和可靠性的定義是什么——以及最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的條件——并不容易回答。