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[电源管理]对二极管压降变化进行补偿

品慧电子讯二极管产生的正向压降跟整流特性一样有用,它们随温度变化很大。这会增加损耗,并可能导致电源容许误差。虽然损耗可能无法消除,但在某些应用中却可以使用二极管来减少容许误差。本文将用三个示例说明如何达成这一目标。二极管正向压降与二极管整流同样实用,它会随温度的不同而发生很大变化,从而导致损耗增加,使电源出现容许误差。虽然不可能消除损耗,但可以使用二极管来减少某些应用中的容差错误。本文将通过三个实例来展示如何达成这一目标。您可以使用一个电阻器和一个齐纳二极管构建一款简单的低电流稳压器。这种

[电源管理]“无开销”DCR电流检测“功成身退”

品慧电子讯电源系统设计的挑战之一是电流检测。在降压转换器中,一种流行的“无开销”方法是DCR电流检测。但这种电路精度很低,尤其是使用小型、低ESR电感器时,因此将被其它方法取代,如电流检测电阻器,或功率链路器件。降压转换器是最常见的电源拓扑,电源工程师深知其优点和缺点。电源系统设计的挑战之一是电流检测。在降压转换器中,一种流行的“无开销”方法是 DCR 电流检测。说它“无开销”,是因为这种方法不会使电源设计增加额外的成本或功耗,但人所共知的是,这种电路精度很低,尤其是使用小

[电源管理]铝电解电容为什么不能承受反向电压?

品慧电子讯氧化铝层可以承受正向的直流电压,如果其承受反向的直流电压,其很容易在数秒内失效。这个现象被称为‘ Valve Effect ’,这就是为什么铝电解电容拥有极性的原因,如果电解电容的两个电极都有氧化层,则形成无极性电容。下图显示了铝电解电容的基本结构,它由阳极( anode )、在绝缘介质上附着的氧化铝构成的铝层,接收极的阴极铝层,和真正的由电解液构成的阴极。电解液浸透在两个铝层间的纸上。氧化铝层是通过电镀在铝层上,相对于加在其上的电压来说是非常薄的,很容易被击穿,导致电容失效。氧化铝层可

[电源管理]选择合适的电池电量计,实现高精准度的电池建模

品慧电子讯穿戴式设备正在推动一个极具吸引力且成长快速的市场,其中智能手表(Smart Watch)持续保持主导地位。在这种密集且竞争激烈的环境下,每一个制造商都力争将产品率先投入市场,而消费者则需要其装置具有最精确、最长的电池运作时间(图1)。本文讨论与电池容量管理关键功能密切相关的要求,并提出一种能够克服挑战的颠覆性技术。图1:智能手表发出充电完成的讯号。上市时间的挑战最佳的电池性能依赖于驱动电量计算法的高精准度及高质量电池模型。花费大量时间进行客制的特性分析能够获得高精准度的电池性能、最小化电池电量(

[电源管理]功率驱动器设计驾驭高难度的负载并助力电源单元的特性测试

品慧电子讯高速驱动容性负载比较困难,一个原因是电压变化产生的电流充电速度仅受等效串联电阻(ESR)的限制,另一个原因是如果将电容器连接到反馈控制系统,电容器引入的极点会导致相位损失。本文介绍的方法采用极少的元件来实现小尺寸, 对功能的影响很小, 而且在需要时可以很容易把移除的功能添加回来。高速驱动容性负载比较困难,根本原因在于电压变化产生的电流充电速度仅受等效串联电阻(ESR)的限制,而对于现代多层电容器,等效串联电阻往往非常小。另一个原因在于,如果将电容器连接到反馈控制系统,电容器引入的极点会导致相位

[电源管理]使用这些探测小贴士来改善功率转换测试

品慧电子讯功率转换器的每个部分几乎都存在损耗源,关键区域的性能即使只改进了几个百分点,可能也会意义重大。为了准确评估和测量这么小的性能提高,异常准确的测量至关重要。选择最好的探头与应用关系密切,因此必须了解应用的测量要求,确保探头与工作完全适应。今天的电源设计人员和测试工程师都在努力寻找非常小的渐进改良方案,来提高功率转换效率,或降低设计中的损耗。这要求能够准确评估和测量非常小的性能提高。几乎在功率转换器的每个部分都存在损耗源,关键区域通常包括开关半导体、磁性元件和整流器。即使性能只改进了几

[电源管理]以高转换速率进行负载瞬态测试

品慧电子讯微处理器和专用集成电路 (ASIC) 需要低电压和大电流电源。测试这些电源对设计人员来说可能是一个挑战,并且可能难以确认是否符合规范。本设计实例将讨论负载瞬态测试的一些细节,以及简化在苛刻条件下进行测试的一些方法。微处理器和专用集成电路(ASIC)需要低电压、大电流电源。这些电源通常对输出电压偏差有非常严格的要求,尤其是对负载瞬态事件。对设计人员而言,测试这些电源可能会面临许多挑战,并且难以确认是否符合特定规格。本文将解答负载瞬态测试的相关问题,并介绍可在苛刻条件下简化测试的一些方法。为了正

[电源管理]用“没电”电池给电路供电

品慧电子讯通常情况下,大多数1.5V的5号电池在电压下降到0.9V至1.3V时,就被认为无用了。换句话说,那些被扔掉的电池其实并没有真正报废。仔细选择元器件和电路设计可以使极低功耗设计达到一个新的高度。电池通过其阳极、阴极和电解质材料之间的化学反应产生电能。值得注意的是,在电池术语中,正极端是阴极,负极端是阳极。当你操作电路时,电路所需的电流根据执行的任务而异。因此,所需的典型电流小于最大电流。理论上,电池的电压不应依赖于它提供的电流大小,但这只是近似情况。事实上,所有电池都具有负的V-I曲线,如果电池供给

[电源管理]继电器原理特性与继电驱动电路设计技巧

品慧电子讯继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本文介绍了继电器的工作原理以及继电器的驱动电路,驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合电压和电流而定,一定要大于继电器的吸合电流才能使继电器可靠地工作。继电器的继电特性继电器的输入信号 x 从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值 xx,继电器的输出信号立刻从

[电源管理]简单精确的双向电流源

品慧电子讯接地负载用的双向电流源结构总是较为复杂。图1所示的改良型Howland电流泵是实现该功能最常用的选择。Howland要求使用仔细匹配的电阻或电阻网络。也可以使用精密差分放大器,但为实现所需性能,可能仍需要进行一些调整。图1:经典的改良型Howland用于双向电流输出至接地负载。该电路要求进行严格的元件值选择和匹配,以实现高的精确度和性能。图2所示电路(本文中我们称其为简单电流源)只需一个精密电阻就可实现相同功能。诚如第一段中指出的那样,复杂性总是存在的,此处需要增加一个容易获得且成本较低的隔离式双电源。

[传感技术]使用铜对大电流测量进行温度补偿

品慧电子讯利用电缆上的压降可以測量长电缆中流动的大电流,但是铜的温度系数(温度补偿系数)为+0.39%/°C,限制了测量精确度。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,解决了其它温度传感器的主要问题,从而更好地感测整体温度并实现完美的温度补偿。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

[传感技术]检测高阶电流的各种技巧

品慧电子讯绝大多数直流电流检测电路的核心设计思路,是从供电线路中的电阻下手。人们只需简单地测量电阻两端的电压降,并根据需要调节阻值来读取电流。如果检测电阻在接地支路上,那么方案就是个简单的运算放大电路…绝大多数直流电流检测电路的核心设计思路,是从供电线路中的电阻下手(尽管磁场感应是个好选择,尤其是在电流较高的情况下)。人们只需简单地测量电阻两端的电压降,并根据需要调节阻值来读取电流(E=I×R,如果不包含这个,有人会抱怨)。如果检测电阻在接地支路上,那么方案就是个简单的运算放大电路。一切都

[互连技术]MEC技术原理及其应用浅析

品慧电子讯移动边缘计算MEC(Mobile Edge Computing)将虚拟化的平台引入移动网络中,能有效实现业务锚点下沉,缩短业务响应时间,很好地解决目前4G移动网络中业务发展存在的诸多问题,还能提供将传统移动网络的通信能力开放,为开展网络能力相关的创新业务应用奠定良好的基础。随着国内4G网络的正式商用,用户在移动场景下高速率交互能力得到了大幅度提升。物联网、智能制造及云计算等新兴产业快速的发展已催生了一大批行业应用规模化落地应用。这些新产业对4G移动网络的需求越来越旺盛,随着网络覆盖范围的扩大、带宽的增强、资费的下

[通用技术]双端口与回归比分析

品慧电子讯负反馈电路分析最常见的方法是双端口分析(TPA)和回归比(RRA)分析。两者既有不同,也有相似,常让人困惑,本设计实例用大家熟悉的电路实例深入阐述这两种技术。在图1的两个框图中,使用下标TP和RR来区分双端口和回归比这两种类型。具体而言,αTP和αRR是开环增益,而ßTP和ßRR是反馈系数。图1a假设是单向块,图1b则更通用,因为它还考虑了误差放大器周围的馈通(feedthrough),如增益块αft所表示的。图1:(a)双端口(TP)和(b)回归比(RR)分析的负反馈框图。双端口分析(TPA)取

[通用技术]做一个JFET电压调谐文氏电桥振荡器

品慧电子讯文氏电桥本质上是一个串联分流RC网络,当串联和并联RC网络达到平衡时,产生零度相移。在零度相移时,网络本质上是一个电阻分压器,可用于将正反馈传送到放大器以在特定频率产生振荡。JFET 电压调谐文氏电桥振荡器显示如何通过设计的折衷来实现功能振荡器,设计和制作这样一个振荡器可以弄清旁路电容器的一些看不见的影响。文氏(Wien)网络自1891年由物理学家Max Wien推导出以来,已被用于许多振荡器设计中,其中最著名的是惠普200振荡器。让这个正弦波振荡器的设计与当时的大部分设计不同的关键,是在负反馈分压器中使用白炽

[光电显示]多级亮度LED控制器在关断状态下电流为零

品慧电子讯本设计实例主要讨论了:软开关的导通/断开操作;睡眠模式下漏电流为零;两级调光;电池低电量保护;基于CMOS4017约翰逊计数器的简单控制器。本设计可应用于LED灯、阅读灯、露营灯及通用照明。本设计实例主要讨论了: 软开关的导通/断开操作 睡眠模式下的漏电流为零 两级调光 电池低电量保护 基于CMOS4017约翰逊计数器的简单控制器为了方便理解,电路被分成两部分:逻辑控制(图1)和LED驱动(图2)。图1:LED控制器。电路由瞬动式按键开关控制。在SW1按下之前,整个电路处于睡眠模式,消耗电流为零

[光电显示]LED照明系统的可靠性评估标准

品慧电子讯LED照明产品应用于普通照明至少有十年时间了,但如何评估LED照明产品的可靠性仍然是一个争论不休的话题,有时甚至令人相当困惑。本文将讨论LED照明系统可靠性的一些评估标准和过程。采用现有照明技术的白炽灯或荧光灯的性能通常用平均使用寿命来衡量,它是指连续工作的一批被测灯中一半发生故障(不再发光)所花的时间。白炽灯的平均使用寿命大约是1000小时,紧凑型荧光灯的平均使用寿命约为1.2万小时,线型荧光灯的平均使用寿命约为2.5万小时。相比之下,工作在合适环境条件下的LED的发光时间可达10万小时甚至更长,因此无法

[光电显示]寻求理想晶体管?

品慧电子讯笔者在寻求理想晶体管的过程中,发现早已存在的一系列电路,如伪理想双极结式晶体管 (pseudo-ideal BJT) 和电流反馈放大器。前者可实现更简单的放大器,后者在某些高速应用中可以取代传统的运算放大器。一进课堂我就指出,由于晶体管是一种单象限器件,我们首先需要将它偏置在有源区域中的一个合适的工作点。“你爱咋说就咋说吧”,学生们似乎在用无声的语言应付我。接着我们必须保持工作点的变化足够小,以确保小信号近似法有效。同样,大家的反应仍然是“你爱咋说就咋说吧”。最后,我们必须用电容进

[传感技术]半导体的热管理

品慧电子讯功率半导体的热管理对于元件运行的可靠性和使用寿命至关重要。本设计实例介绍的爱普科斯(EPCOS)负温度系数(NTC)和正温度系数(PTC)热敏电阻系列,可以帮助客户可靠地监测半导体元件的温度。功率半导体在电子世界承担着重任,其热管理对于元件运行的可靠性和使用寿命至关重要。为此,TDK集团推出一系列爱普科斯(EPCOS)负温度系数(NTC)和正温度系数(PTC)热敏电阻,帮助客户可靠地监测半导体元件的温度。功率半导体会产生热损失,损耗功率范围下至几瓦上至千瓦不等。为对功率半导体进行热管理,在设计时会将功率半导体组件安装

[传感技术]激光雷达中激光应用实探:参数决定激光光源的选择

品慧电子讯LiDAR系统使用脉冲激光照射目标区域,并测量反射信号返回接收器所需的时间。LiDAR系统一般包括:激光源或其它发射器、灵敏的光电探测器或其它接收器、同步和数据处理电子系统、运动控制设备或微机电系统(MEMS)扫描镜(二选一),均是基于精确的激光扫描组件并可用于创建3D地图或收集近距离数据。对于LiDAR(激光雷达)来说,一种类型的激光并不能适用于所有情况:系统设计者需了解实际应用环境及性能需求后,才能对光源进行选择。据报道,对激光探测和测距(LiDAR)系统、服务于自动驾驶汽车产业的零部件制造商来说,合并