當(dāng)我們使用有源負(fù)載測(cè)試電路來確保微處理器或其他數(shù)字負(fù)載的電源提供 100A 瞬態(tài)電流。這種有源負(fù)載可以為電源提供直流負(fù)載,并且可以在直流電平之間快速切換。這些瞬態(tài)負(fù)載模擬微處理器中的快速邏輯切換。
評(píng)估隔離電源質(zhì)量的另一個(gè)指標(biāo)是其輸出與電源線的隔離。具有高隔離度的電源進(jìn)一步降低了電源輸出的噪聲。良好的隔離阻抗水平包括大于 1GΩ 的參數(shù)與小于 1nF 的并聯(lián)參數(shù),并且屏蔽得足夠好以支持小于 5μA 的共模電流。
Mouser Electronics 提供來自多家制造商的各種電池和電池技術(shù)。使用不同類型的材料制造可充電電池;一些最常見的包括鉛酸 (Pb-acid)、鋰離子、磷酸鐵鋰 (LiFePO 4 )、鎳鎘 (NiCd) 和鎳金屬氫化物 (NiMH)。讓我們快速看一下其中的每一個(gè)。
雖然電池提供不受束縛的電力,實(shí)現(xiàn)便利性、可靠性和移動(dòng)性,但環(huán)境責(zé)任表明可充電電池具有相同的好處,但可以在減少浪費(fèi)的同時(shí)節(jié)省資金。本文探討了可充電電池技術(shù)帶來的好處,使我們能夠讓生活更美好。
隨著 PC 板上的接口速度越來越快,管理電磁干擾 (EMI) 是設(shè)計(jì)人員面臨的最大挑戰(zhàn)之一。無用發(fā)射的可能原因有很多。以下是一些可能導(dǎo)致 EMI 問題的示例:
轉(zhuǎn)換器制造商別無選擇,只能依靠功率模塊專家的專業(yè)知識(shí)來設(shè)計(jì)濾波器、優(yōu)化控制回路并提供結(jié)果的日子已經(jīng)讓位于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以使用免費(fèi)軟件來實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)快速和簡單的結(jié)果。嵌入在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件中的環(huán)路補(bǔ)償工具已經(jīng)發(fā)展到可以在概念階段優(yōu)化電壓,這使工程師可以方便地嘗試不同的配置并重新運(yùn)行仿真,直到獲得最佳結(jié)果。那么,支撐這一進(jìn)步的工程原理是什么?
相位和增益裕度是用于確定控制回路穩(wěn)定性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值。如前所述,穩(wěn)壓電源使用控制回路來監(jiān)視和控制其輸出特性。與任何控制回路一樣,如果設(shè)計(jì)不當(dāng),它會(huì)很快變得不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致振蕩、過沖、下垂和其他導(dǎo)致系統(tǒng)故障的不良特性。
電源回路穩(wěn)定性是一個(gè)非常重要的標(biāo)準(zhǔn),可以很容易地測(cè)量?;舅枷胧窃谘h(huán)中注入一個(gè)小的誤差信號(hào),以查看循環(huán)的行為。雖然存在其他測(cè)量穩(wěn)定性的方法(并且有據(jù)可查),但傳統(tǒng)方法是在感興趣的頻率范圍內(nèi)掃描誤差信號(hào),同時(shí)測(cè)量輸出的相位和增益響應(yīng)。然后使用測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制波特圖,該圖清楚地描繪了系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕度。各種測(cè)試設(shè)備制造商都提供低頻網(wǎng)絡(luò)分析儀(最高約 20 MHz)來執(zhí)行這一精確功能。
這是討論如何正確測(cè)試電源以確保其在各種工作條件下可靠工作的,本文旨在讓設(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(cè)試,但不一定是全部測(cè)試?,F(xiàn)在討論電源控制回路以及如何測(cè)量穩(wěn)定性。我們討論波特圖以及測(cè)試穩(wěn)定性時(shí)要尋找的內(nèi)容。
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(duì)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(cè)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(cè)試,但不一定是全部測(cè)試。我們將討論如何測(cè)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(cè)技術(shù),以幫助確保準(zhǔn)確的測(cè)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(cè)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(duì)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。