在軌道交通、新能源汽車等高可靠性要求的領(lǐng)域，功能安全電源如同系統(tǒng)的“心臟”，其穩(wěn)定性直接決定設(shè)備能否在極端環(huán)境下持續(xù)運行。然而，傳統(tǒng)可靠性測試方法需數(shù)月甚至數(shù)年才能暴露設(shè)計缺陷，而HALT(高加速壽命試驗)與HASS(高加速應(yīng)力篩選)通過“極限摧殘”式測試，將這一周期壓縮至數(shù)天，成為功能安全電源開發(fā)的“效率革命”。
工業(yè)電源功能安全設(shè)計已從單一硬件防護轉(zhuǎn)向系統(tǒng)化安全架構(gòu)。IEC 61508與ISO 13849作為功能安全領(lǐng)域的兩大基石，分別從電子電氣系統(tǒng)與機械控制系統(tǒng)的維度構(gòu)建了安全標準體系，其演進路徑與實施策略深刻影響著工業(yè)電源的設(shè)計范式。
分布式電源架構(gòu)(DPA)與集中式模塊化設(shè)計正通過技術(shù)融合與架構(gòu)創(chuàng)新，重新定義功能安全與系統(tǒng)可靠性的邊界。DPA通過多級電壓轉(zhuǎn)換與冗余設(shè)計實現(xiàn)高瞬態(tài)響應(yīng)能力，而集中式模塊化架構(gòu)則通過標準化組件與智能化管理提升系統(tǒng)魯棒性。兩者的協(xié)同應(yīng)用，為工業(yè)場景提供了從電源分配到系統(tǒng)控制的全方位安全保障。
在福島核事故中，應(yīng)急柴油發(fā)電機因海嘯浸泡失效，導(dǎo)致全廠斷電引發(fā)嚴重后果。這一教訓深刻揭示了核電站電源系統(tǒng)安全設(shè)計的極端重要性。作為核電站安全級電氣系統(tǒng)的核心，1E級電源通過功能安全與抗輻射加固的雙重技術(shù)體系，構(gòu)建起抵御多重極端工況的防護屏障。其設(shè)計標準之嚴苛、技術(shù)實現(xiàn)之復(fù)雜，堪稱工業(yè)電源領(lǐng)域的巔峰挑戰(zhàn)。
電能作為一種重要的能源，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行以及各類用電設(shè)備的正常工作。理想的電能應(yīng)是頻率穩(wěn)定、電壓幅值恒定且波形為正弦波的交流電。然而，在實際的電力系統(tǒng)中，由于各種因素的影響，電能質(zhì)量往往會出現(xiàn)偏差，其中電網(wǎng)諧波是影響電能質(zhì)量的重要因素之一。諧波的存在會導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)熱、振動、噪聲增加，甚至損壞設(shè)備，同時還會影響電力系統(tǒng)的繼電保護、自動裝置以及通信系統(tǒng)等的正常工作。因此，深入研究電網(wǎng)諧波問題具有重要的現(xiàn)實意義。
在電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，開關(guān)電源憑借高效、小型化、輕量化等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于通信、計算機、工業(yè)控制等領(lǐng)域。而三端 PWM 開關(guān)作為開關(guān)電源的核心控制部件，其性能直接影響著開關(guān)電源的整體表現(xiàn)。本文將深入探討三端 PWM 開關(guān)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及它在開關(guān)電源中的具體應(yīng)用。
LED 驅(qū)動電源作為 LED 照明系統(tǒng)的 “心臟”，其穩(wěn)定性直接決定了整個照明設(shè)備的使用壽命。然而，在實際應(yīng)用中，LED 驅(qū)動電源易損壞的問題卻十分常見，不僅增加了維護成本，還影響了用戶體驗。要解決這一問題，需從設(shè)計、生產(chǎn)、使用等多個環(huán)節(jié)入手，針對性地規(guī)避風險。
電源入口是電磁干擾(EMI)傳導(dǎo)與輻射的關(guān)鍵路徑，無論是消費電子、工業(yè)控制還是新能源汽車領(lǐng)域，電源線上的高頻噪聲若未得到有效抑制，不僅會通過傳導(dǎo)干擾影響其他設(shè)備，還可能通過空間輻射形成電磁污染。π型濾波器與磁珠作為電源入口EMC防護的核心元件，其參數(shù)設(shè)計與選型需嚴格遵循頻率阻抗匹配法則，以實現(xiàn)干擾抑制與信號完整性的平衡。
在數(shù)據(jù)中心直流供電系統(tǒng)向高密度、高頻化演進的進程中，碳化硅(SiC)MOSFET憑借其低導(dǎo)通電阻、高頻開關(guān)特性及高溫穩(wěn)定性，成為替代傳統(tǒng)硅基IGBT和MOSFET的核心器件。然而，其高速開關(guān)過程中產(chǎn)生的直流電磁干擾(EMI)、體二極管反向恢復(fù)電流及開關(guān)振鈴現(xiàn)象，正成為制約系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵瓶頸。本文從器件物理機制出發(fā)，結(jié)合工程實踐，系統(tǒng)分析SiC MOSFET的直流EMI特征，并提出體二極管反向恢復(fù)與開關(guān)振鈴的協(xié)同抑制策略。
在現(xiàn)代電子設(shè)備中，LED 照明以其高效、節(jié)能、長壽命等優(yōu)勢得到了廣泛應(yīng)用。而 LED 開關(guān)電源作為 LED 照明系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響到整個照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。PCB(Printed Circuit Board，印刷電路板)回路設(shè)計是 LED 開關(guān)電源設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，合理的 PCB 回路設(shè)計能夠有效提高電源的效率、降低電磁干擾(EMI)，并確保電源工作的穩(wěn)定性。本文將詳細介紹如何使用 LED 開關(guān)電源設(shè)計 PCB 回路。
在當今電子設(shè)備多樣化和高性能化的發(fā)展趨勢下，開關(guān)穩(wěn)壓電源作為關(guān)鍵的供電部件，其性能優(yōu)劣直接影響著設(shè)備的整體表現(xiàn)。雙環(huán)反激開關(guān)穩(wěn)壓電源憑借獨特的電路拓撲和工作特性，在中小功率應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)重要地位。傳統(tǒng)控制電路在面對復(fù)雜工況時，暴露出諸如動態(tài)響應(yīng)慢、穩(wěn)定性欠佳等問題，開發(fā)一種新型控制電路以提升雙環(huán)反激開關(guān)穩(wěn)壓電源的綜合性能迫在眉睫。
開關(guān)電源(SMPS)憑借高效、小型化的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。但開關(guān)電源在工作時，因高頻開關(guān)動作、元器件特性等因素，容易產(chǎn)生噪聲。這些噪聲不僅會影響自身性能，還可能干擾周邊電子設(shè)備，因此準確測量開關(guān)電源中的噪聲至關(guān)重要。下面將詳細介紹測量開關(guān)電源噪聲的相關(guān)知識和具體方法。
在電子電路的設(shè)計與應(yīng)用中，確保電源進入集成電路(IC)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。電源去耦作為一種關(guān)鍵技術(shù)手段，對于維持電源進入 IC 各點的低阻抗發(fā)揮著不可或缺的作用。無論是模擬集成電路，如放大器和轉(zhuǎn)換器，還是混合信號器件，像 ADC 和 DAC，亦或是數(shù)字 IC，例如 FPGA，它們的正常工作都與電源的穩(wěn)定性緊密相連。
在電子設(shè)備的電源供應(yīng)領(lǐng)域，如何實現(xiàn)高效且穩(wěn)定的供電一直是工程師們不懈追求的目標。開關(guān)穩(wěn)壓器因其較高的效率在眾多應(yīng)用中得到廣泛使用，然而，其固有的噪聲問題卻常常成為限制其進一步應(yīng)用的瓶頸。尤其是在為對噪聲極為敏感的設(shè)備，如 ADC、PLL 或 RF 收發(fā)器等供電時，開關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲可能會顯著降低這些設(shè)備的性能。為了解決這一問題，在開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出端增加次級 LC 濾波器成為一種常見的做法，它能夠有效減少紋波和抑制噪聲。但是，傳統(tǒng)的設(shè)計方式中，二級 LC 輸出濾波器也帶來了新的挑戰(zhàn)，如功率級傳輸函數(shù)建模為不穩(wěn)定的四階系統(tǒng)，若考慮電流環(huán)路的采樣數(shù)據(jù)效應(yīng)，完整的控制至輸出傳遞函數(shù)甚至會變?yōu)槲咫A系統(tǒng)，這使得系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保證。那么，是否存在一種方法，能讓帶有次級 LC 濾波器的開關(guān)穩(wěn)壓器在保證高效的同時，實現(xiàn)穩(wěn)定且低噪聲的電源供應(yīng)呢?答案是肯定的，有一種創(chuàng)新的混合反饋方法可以達成這一目標。
在汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)變革的當下，汽車 MEMS(微機電系統(tǒng))產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展的進程中。諸多因素共同作用于這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而其中安全法規(guī)的影響力不容小覷，始終是推動汽車 MEMS 產(chǎn)業(yè)增長的關(guān)鍵要素。
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