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電路設(shè)計(jì)篇：開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例（二）

提起電源設(shè)計(jì)，那肯定會(huì)提到的就是開(kāi)關(guān)電源，應(yīng)用范圍也十分廣，但是開(kāi)關(guān)電源的理解可能也會(huì)難到一部分人。開(kāi)關(guān)電源是利用電子開(kāi)關(guān)器件比如晶體管，MOS管等來(lái)控制電路，使得電路產(chǎn)生不斷的接通與斷開(kāi)，讓電子開(kāi)關(guān)器件對(duì)輸入的電壓脈沖調(diào)制，就可以實(shí)現(xiàn)升壓，降壓的電壓調(diào)換。它的優(yōu)點(diǎn)就是電壓輸入范圍寬，轉(zhuǎn)換范圍也寬，同時(shí)效率高，體積小，所以在電子硬件中應(yīng)用范圍非常廣，理解它就顯得很重要了。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的理解如果能明白一兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源的電路原理，就可以達(dá)到事半功倍的效果，就跟平時(shí)做數(shù)學(xué)例題一樣。以下是幾個(gè)開(kāi)關(guān)電源電路的例子。（
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電路設(shè)計(jì)篇：開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例（一）

大家好，我是山羊君Goat。提起電源設(shè)計(jì)，那肯定會(huì)提到的就是開(kāi)關(guān)電源，應(yīng)用范圍也十分廣，但是開(kāi)關(guān)電源的理解可能也會(huì)難到一部分人。開(kāi)關(guān)電源是利用電子開(kāi)關(guān)器件比如晶體管，MOS管等來(lái)控制電路，使得電路產(chǎn)生不斷的接通與斷開(kāi)，讓電子開(kāi)關(guān)器件對(duì)輸入的電壓脈沖調(diào)制，就可以實(shí)現(xiàn)升壓，降壓的電壓調(diào)換。它的優(yōu)點(diǎn)就是電壓輸入范圍寬，轉(zhuǎn)換范圍也寬，同時(shí)效率高，體積小，所以在電子硬件中應(yīng)用范圍非常廣，理解它就顯得很重要了。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的理解如果能明白一兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源的電路原理，就可以達(dá)到事半功倍的效果，就跟平時(shí)做數(shù)學(xué)例題一樣。以下
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開(kāi)關(guān)電源噪聲的產(chǎn)生

本文將探討實(shí)際的開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲。首先，使用同步整流型降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的等效電路來(lái)了解一下開(kāi)關(guān)電流的路徑。SW1為高邊開(kāi)關(guān)，SW2為低邊開(kāi)關(guān)。SW1導(dǎo)通（SW2為OFF）時(shí)，電流路徑是從輸入電容器到SW1、再經(jīng)由電感L到輸出電容器。SW2導(dǎo)通（SW1為OFF）時(shí)，電流路徑是從SW2經(jīng)由L再到輸出電容器。下圖表示這些電流路徑的差分，每當(dāng)開(kāi)關(guān)ON/OFF時(shí)，紅色線路的電流都會(huì)急劇變化。該環(huán)路的電流變化非常劇烈，所以會(huì)因PCB板布線電感而在環(huán)路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生高頻振鈴。圖中表示構(gòu)成電源電路的外置部件、實(shí)裝多層電路
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開(kāi)關(guān)電源傳導(dǎo)發(fā)射抑制措施分析

開(kāi)關(guān)電源差模傳導(dǎo)發(fā)射抑制措施開(kāi)關(guān)電源的差模傳導(dǎo)發(fā)射從源頭上解決就是減小開(kāi)關(guān)電流的頻譜包絡(luò)，從而減小噪聲源的各個(gè)頻率分量。開(kāi)關(guān)電流的幅值是由電源的額定功率決定的，無(wú)法改變；增加開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間可以使轉(zhuǎn)折頻率減小，有效的減小差模電壓高頻分量部分，但是由于導(dǎo)通/關(guān)斷期間會(huì)有能量損耗，因此會(huì)加大功率損耗，降低開(kāi)關(guān)電源的效率，這個(gè)需要權(quán)衡。因此，從源頭上解決實(shí)現(xiàn)是有一定難度的。接下來(lái)從耦合路徑分析，根據(jù)前面的分析，減小濾波電容的ESL和ESR可以減小這條支路的阻抗，從而使更多的開(kāi)關(guān)電流頻率分量從濾波電容流過(guò)，
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解決噪聲問(wèn)題試試從PCB布局布線入手

噪聲問(wèn)題是每位電路板設(shè)計(jì)師都會(huì)聽(tīng)到的四個(gè)字。為了解決噪聲問(wèn)題，往往要花費(fèi)數(shù)小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以便揪出元兇，但最終卻發(fā)現(xiàn)，噪聲是由開(kāi)關(guān)電源的布局不當(dāng)而引起的。解決此類(lèi)問(wèn)題可能需要設(shè)計(jì)新的布局，導(dǎo)致產(chǎn)品延期和開(kāi)發(fā)成本增加。本文將提供有關(guān)印刷電路板(PCB)布局布線的指南，以幫助設(shè)計(jì)師避免此類(lèi)噪聲問(wèn)題。作為例子的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器布局采用雙通道同步開(kāi)關(guān)控制器 ADP1850，第一步是確定調(diào)節(jié)器的電流路徑。然后，電流路徑?jīng)Q定了器件在該低噪聲布局布線設(shè)計(jì)中的位置。PCB布局布線指南第一步：確定電流路徑在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器設(shè)
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詳解大功率電源中MOSFET功耗的計(jì)算

功率MOSFET是便攜式設(shè)備中大功率開(kāi)關(guān)電源的主要組成部分。此外，對(duì)于散熱量極低的筆記本電腦來(lái)說(shuō)，這些MOSFET是最難確定的元件。本文給出了計(jì)算MOSFET功耗以及確定其工作溫度的步驟，并通過(guò)多相、同步整流、降壓型CPU核電源中一個(gè)30A單相的分布計(jì)算示例，詳細(xì)說(shuō)明了上述概念。也許，今天的便攜式電源設(shè)計(jì)者所面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)就是為當(dāng)今的高性能CPU提供電源。CPU的電源電流最近每?jī)赡昃头环?。事?shí)上，今天的便攜式核電源電流需求會(huì)高達(dá)60A或更多，電壓介于0.9V和1.75V之間。但是，盡管電流需求在穩(wěn)步增
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反激隔離式開(kāi)關(guān)電源的工作過(guò)程

反激隔離式變壓器開(kāi)關(guān)電源，首先其是反激式，符合“反激”的定義，即：反激是開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，傳輸能量；其次，其有一個(gè)隔離式變壓器，這個(gè)變壓器起到隔離作用，同時(shí)會(huì)有一個(gè)匝數(shù)比，匝數(shù)比與開(kāi)關(guān)管的PWM的占空比共同影響輸出電壓。不管是AC/DC還是DC/DC，到達(dá)變壓器的電壓其實(shí)是一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓。反激隔離式變壓器開(kāi)關(guān)電源，首先其是反激式，符合“反激”的定義，即：反激是開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，傳輸能量；其次，其有一個(gè)隔離式變壓器，這個(gè)變壓器起到隔離作用，同時(shí)會(huì)有一個(gè)匝數(shù)比，匝數(shù)比與開(kāi)關(guān)管的PWM的占空比共同影響輸出電壓。不管
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基于onsemi NCP11184A65PG的智能變頻冰箱電源方案

安森美推出了基于NCP11184A66PG的25W智能變頻冰箱電源解決方案，待機(jī)功耗可以降至 40 mW 以下隨著人們生活水平的不斷提高，家電智能化的發(fā)展，未來(lái)智能家電市場(chǎng)將不斷加速發(fā)展，市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)大。此外，節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境是當(dāng)今社會(huì)的共識(shí)，由于變頻控制方案在節(jié)能方面的杰出表現(xiàn)，正逐步取代傳統(tǒng)的定頻控制市場(chǎng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的日益成熟，智能變頻冰箱產(chǎn)品也在不斷地完善和進(jìn)
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開(kāi)關(guān)電源Buck電路CCM及DCM工作模式

Buck開(kāi)關(guān)型調(diào)整器圖1CCM及DCM定義1）CCM（Continuous Conduction Mode），連續(xù)導(dǎo)通模式：在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，電感電流從不會(huì)到0?；蛘哒f(shuō)電感從不“復(fù)位”，意味著在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)電感磁通從不回到0，功率管閉合時(shí)，線圈中還有電流流過(guò)。2）DCM，(Discontinuous Conduction Mode)，斷續(xù)導(dǎo)通模式：在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，電感電流總會(huì)到0，意味著電感被適當(dāng)?shù)亍皬?fù)位”，即功率開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電感電流為零。3）BCM（Boundary Conduction Mode），臨界導(dǎo)
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DC/DC開(kāi)關(guān)電源電感下方到底是否鋪銅？

電感有交變電流，電感底部鋪銅會(huì)在地平面上產(chǎn)生渦流，渦流效應(yīng)會(huì)影響功率電感的電感量，渦流也會(huì)增加系統(tǒng)的損耗，同時(shí)交變電流產(chǎn)生的噪聲會(huì)增加地平面的噪聲，會(huì)影響其他信號(hào)的穩(wěn)定性。電感有交變電流，電感底部鋪銅會(huì)在地平面上產(chǎn)生渦流，渦流效應(yīng)會(huì)影響功率電感的電感量，渦流也會(huì)增加系統(tǒng)的損耗，同時(shí)交變電流產(chǎn)生的噪聲會(huì)增加地平面的噪聲，會(huì)影響其他信號(hào)的穩(wěn)定性。在EMC方面來(lái)看，在電感底部鋪銅，完整的地平面鋪銅有利于EMI的設(shè)計(jì)；現(xiàn)在的電感的生產(chǎn)工藝升級(jí)，電感采用屏蔽型電感，泄露的磁感線很少，對(duì)電感的感量影響不大，還能有利于
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開(kāi)關(guān)電源的脈沖寬度調(diào)制（PWM）和脈沖頻率調(diào)制（PFM）的區(qū)別

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(Regulatior)，就是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，需要控制系統(tǒng)(負(fù)反饋)，當(dāng)電壓上升時(shí)通過(guò)負(fù)反饋把它降低，當(dāng)電壓下降時(shí)就把它升上去，這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調(diào)制（PWM），當(dāng)然還有其他如：脈沖頻率調(diào)制（PFM）、移相控制方式等。什么是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器圖1 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器功能框圖開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(Regulatior)，就是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，需要控制系統(tǒng)(負(fù)反饋)，當(dāng)電壓上升時(shí)通過(guò)負(fù)反饋把它降低，當(dāng)電壓下降時(shí)就把它升上去，這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調(diào)制（PWM），當(dāng)然還有其他如：脈沖頻率調(diào)制（PF
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如何測(cè)量開(kāi)關(guān)模式電源 (SMPS) 中的噪聲

MOSFET 的開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生交替周期，其中電流首先流入電感器，然后電感器放電。這會(huì)導(dǎo)致大的 dI/dt 和大的電壓尖峰。我們期待這種噪音。問(wèn)題是 LC 濾波器在防止這些大電壓尖峰傳輸?shù)诫娐返钠溆嗖糠址矫嬗卸嘤行?。就其性質(zhì)而言，nSMPS 的輸出端會(huì)有一些開(kāi)關(guān)噪聲。畢竟，它們?cè)O(shè)計(jì)用于使用脈沖寬度調(diào)制（或脈沖頻率調(diào)制）信號(hào)切換來(lái)自較高直流電源的電流，然后使用 2 極 LC 濾波器對(duì)其進(jìn)行濾波。MOSFET 的開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生交替周期，其中電流首先流入電感器，然后電感器放電。這會(huì)導(dǎo)致大的 dI/dt 和大的電壓尖峰
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開(kāi)關(guān)電源測(cè)試小訣竅——如何正確使用示波器

在FAE的日常工作中經(jīng)常收到有用戶反饋：明明系統(tǒng)已經(jīng)正常運(yùn)行，但是在測(cè)試量化波形數(shù)據(jù)時(shí)得到的結(jié)果卻不盡人意，為何會(huì)產(chǎn)生如此出入呢？問(wèn)題可能出在測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備的使用上！在全面排查是否為系統(tǒng)產(chǎn)品的問(wèn)題之前（工作量巨大、耗時(shí)耗力），我們必須先檢查自己測(cè)試的環(huán)境、手段及方法，是否“測(cè)對(duì)了”？其中如何正確的選擇示波器的測(cè)試方法尤為重要！本文主要為大家闡述示波器的三大關(guān)鍵指標(biāo)及金升陽(yáng)測(cè)試使用時(shí)謹(jǐn)遵的測(cè)試規(guī)范及相關(guān)注意事項(xiàng)。一、如何根據(jù)示波器的關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)選擇合適的示波器示波器作為常用的高精密測(cè)試儀器，它能夠把肉眼看
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雙控開(kāi)關(guān)電源怎么接雙控開(kāi)關(guān)有幾種接法

開(kāi)關(guān)是每家每戶缺一不可的商品，它可以給我們帶來(lái)熱能和照明，很多人為了方便在安裝時(shí)都會(huì)選擇雙控開(kāi)關(guān)，那么雙控開(kāi)關(guān)電源怎么接？雙控開(kāi)關(guān)有幾種接法？接下來(lái)我們跟著小編一起來(lái)看看吧！一、雙控開(kāi)關(guān)電源怎么接1、我們?cè)诮与p控開(kāi)關(guān)時(shí)常常都會(huì)把兩個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)接到一個(gè)回路上，這種方式屬于錯(cuò)誤接線行為，當(dāng)發(fā)現(xiàn)時(shí)要及時(shí)改正。正確安裝方法是把一個(gè)雙控開(kāi)關(guān)中間的接線柱接到火線，再把另外一個(gè)雙控開(kāi)關(guān)中間接線柱接到燈頭或者是螺口燈頭當(dāng)中的舌片上，然后在連接來(lái)回線，就是用兩條綠色導(dǎo)線連接兩個(gè)接線柱，零線直接接到燈頭的另一個(gè)觸點(diǎn)就連接完成
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電感飽和與開(kāi)關(guān)電源之間的密切關(guān)系，這篇文章講透了?。ㄏ拢?/a>

在上篇文章中，我們利用R&S的測(cè)試儀器搭建出了一套測(cè)試系統(tǒng)，使用不同的電感器測(cè)量功率變換器的紋波電流和開(kāi)關(guān)頻率，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了各種數(shù)學(xué)算法的可行性。接下來(lái)，我們繼續(xù)實(shí)操環(huán)節(jié)，還是利用R&S的測(cè)試設(shè)備（示波器、電源、探頭等）搭建出測(cè)試系統(tǒng)，分別對(duì)負(fù)載和線路的瞬態(tài)應(yīng)力、過(guò)流保護(hù)應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證選擇飽和電感是不是會(huì)讓電路出現(xiàn)任何瞬態(tài)不穩(wěn)定現(xiàn)象。應(yīng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn)示例應(yīng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn)使用了如下圖所示PMLK BOOST板。主要是使用了該電路板的具有峰值電流模式控制的升壓調(diào)節(jié)器這一部分。使用兩個(gè)體積分別為8

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