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  • 空載的情況下,穩壓器能穩定工作嗎?

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    時間:2020-12-22 關鍵詞: 穩壓器 電源設計

  • 空載的情況下,穩壓器能穩定工作嗎?

    一些老式的功率器件要求具有最小的負載以保證穩定性,因為其中一個必須得到補償的電極受有效負載電阻的影響。例如,圖 A 顯示,LM1117 至少需要 1.7 mA 的負載電流(最大 5 mA)。 圖 A. LM1117 最小負載電流規格。 大多數新型器件均能在無負載的情況下工作,對於這一規則,極少有例外情況。一些設計技術使得 LDO 在使用任何輸出電容(尤其是低 ESR 電容)的情況下都能保持穩定狀態,它們也用於保障器件在無負載情況下的穩定性。對於少數需要負載的現代器件,這一限制一般是通過旁路元件的漏電流造成的,而不是穩定性原因造成的。那麼,您如何辨別呢?請參閲數據手冊。如果器件需要最小負載,數據手冊必定會提供一些信息。 ADP1740 和其他低電壓、高電流 LDO 都屬於這一類。在最糟糕的情況下,集成電源開關產生的漏電流大約是 100 µA (85°C) 和 500 µA (125°C)。在無負載的情況下,漏電流會對輸出電容充電,直到開關的 VDS 低到足以將漏電流減小至可以忽略不計的水平,同時增加空載輸出電壓。數據手冊指出,至少需要 500 µA 的負載,因此,如果器件要在高温下工作,則建議使用仿真負載。該負載小於設備的額定值 2 A。圖 B 顯示了 ADP1740 數據手冊中列出的最小負載電流規格。 圖 B. ADP1740 最小負載電流規格 如果數據手冊中未明確指出最小負載,該怎麼辦?在大多數情況下,是不需要最小負載的。雖然聽起來可能不太令人信服,但是,如果需要最小負載,數據手冊中肯定會提供此類信息。然而,困惑往往隨之而來,因為數據手冊中通常使用圖表來顯示某個工作範圍的規格。大多數這些圖表採用對數形式,這使得它們可以顯示數十年的負載範圍,但是,對數刻度不能變為零。 圖C顯示了 ADM7160 在 10 µA 到 200 mA 範圍內的輸出電壓以及接地電流和負載電流。其他圖表,例如接地電流與輸入電壓,顯示了多個負載電流時的測量結果,但並未顯示電流為零時的數據。 圖 C. ADM7160 輸出電壓以及接地電流和負載電流。 此外,PSRR、電源電壓調整率、負載調整、噪聲等參數指定了某個不包括零的負載電流範圍,如圖 D 所示。但是,這絕不意味着需要最小負載。 圖 D. ADM7160 負載調整。 您如果使用具有省電模式 (PSM) 的開關穩壓器,則往往會擔心穩壓器在輕負載時的工作情況,因為 PSM 會減少工作頻率、跳脈、提供脈衝羣或出現這些情況的某種組合。在輕負載的情況下,PSM 會減少功耗,提高效率。其缺點在於輸出紋波會顯著增加,但是,器件仍可保持穩定狀態,並且可以在空載時輕鬆工作。 如圖 E 中所示,當負載在 800 mA 與 1 mA 之間切換時,ADP2370 高電壓、低靜態電流降壓穩壓器因 PSM 工作產生了更多的紋波。測試是在 1 mA 時完成的這一事實並不代表 1 mA 就是最小負載。 圖 E. 省電模式下的 ADP2370 負載瞬態。 圖 F 顯示了隨負載電流變化的紋波電壓。在該例中,圖中所示的紋波電壓一直降到零,表明負載可以為零,並且空載時的噪聲不會比電流為 1 mA 或 10 mA 時的噪聲更糟糕。 圖 F. ADP2370 輸出紋波與負載電流。 結論 大多數現代穩壓器均能在零負載電流的情況下穩定地工作,若存有疑問,可參考數據手冊。儘管如此,仍要注意。對數圖表無法歸零,且測試並非總是在零負載電流的情況下進行,因此,儘管未顯示空載數據,您也不應推斷出穩壓器無法在空載情況下正常工作。使用開關穩壓器時,在省電模式下出現紋波是正常的,並非意味着不穩定。  ADM7160 PSRR性能:54 dB (100 kHz) 獨立於VLOUT的超低噪聲 3 μV rms(0.1 Hz至10 Hz) 9.5 μV rms(0.1 Hz至100 kHz) 9 µV rms(10Hz至100KHz) 17 µV rms(10Hz至1MHz) 低壓差: 150 mV(200 mA負載) 最大輸出電流:200 mA 輸入電壓範圍:2.2 V至5.5 V 低靜態電流、低關斷電流 初始精度:±1% 在整個線路、負載與温度範圍內的精度:−2.5%/+1.5% 5引腳TSOT封裝和 6引腳LFCSP封裝

    時間:2020-12-13 關鍵詞: 電壓 穩壓器

  • 使用標準穩壓器產生極低電壓

    使用標準穩壓器產生極低電壓

    問題: 有什麼好的解決方案可以產生只有幾百毫伏的微型直流電源電壓? 答案: 只需將一個乾淨的外加正電壓連接至DC-DC轉換器的反饋電阻即可。 在過去的幾年裏,由於微控制器、CPU、DSP等數字電路的幾何結構尺寸不斷縮小,電子元器件的電源電壓一直持續下降。在測量領域也有一些需要低電源電壓的應用。 多年以來,線性穩壓器和開關穩壓器一直採用約1.2 V的反饋電壓。此電壓由DC-DC轉換器IC中的帶隙電路產生,它確定了使用外部電阻分壓器可以設置的最低電壓。到目前為止,大多數現代穩壓器IC都可以產生0.8 V、0.6 V甚至0.5 V的輸出電壓。內部基準電壓源也按這種方式設計,所以能夠獲得更低的電壓。圖1所示為這種類型的開關穩壓器 LTC3822,它以0.6 V的基準電壓產生0.6 V的反饋電壓。 圖1.可產生0.6 V或更高低輸出電壓的LTC3822 DC-DC轉換器 但是,如果需要低於0.6 V的電源電壓,則需要對圖1所示的電路進行調整,否則無法使用。 利用一些技巧,您也可以使開關或線性穩壓器產生低於反饋電壓的電壓。可以通過使用圖2所示的電路實現。將電阻分壓器與一個外加的偏置正電壓連接,用於調節輸出電壓。該電壓可以由低壓降穩壓器(LDO)或基準電壓源產生。這樣,電阻分壓器構成了一個電壓分壓器,電流IFB 的流動方向與圖1中的常規情況相反。在圖2中,電流從外部基準電壓源經由電阻分壓器流向輸出電壓。 公式1顯示了IC的反饋電壓(VFB)、所需的輸出電壓(VOUT)、外加正極直流偏置電壓(VOFFSET),以及電阻分壓器的電阻R1和R2之間關係。 對於電阻分壓器的阻值選擇,建議R1、R2的總和介於100 kΩ和500 kΩ之間。這使得偏置電流在功率效率方面足夠低,但又高到可以防止過多的噪聲耦合到敏感的反饋路徑。 圖2.對圖1電路進行調整,可以產生低於0.6 V的輸出電壓 這一設計理念通常適用於產生低於開關穩壓器或線性穩壓器的額定最低電壓的電壓。但是,應注意幾點:外加的基準電壓源應在DC-DC轉換器開啓之前啓動和運行。如果該輔助電壓為0 V或具有高電阻,DC-DC轉換器可能會產生過高的電壓並損壞負載電路。 在最糟糕的情況下,即當開關穩壓器尚未開啓但輔助電壓已經施加時,流經電阻分壓器的電流IFB將為輸出電容充電,使其電壓高於設置電壓。當負載具有極高阻抗時,就會發生這種情況。所以設置一個最小負載以避免這種情況可能是必要的。 電阻分壓器的輔助電壓(在圖2中為1 V)精度會直接影響所產生的電源電壓精度。因此,應使用特別乾淨的低紋波電壓。 此外,並非所有電壓轉換器都適合進行此類操作。例如,DC-DC轉換器中電流檢測放大器的測量範圍也許只能提供較高電壓下的工作範圍。還應該注意的是,在較高輸入電壓下產生極低電壓,還需要低佔空比。這裏,選擇一個具有較短最小導通時間的開關穩壓器IC,並在低開關頻率下工作可能是非常有幫助的。 圖3.可以使用仿真工具(例如ADI的LTspice®)對電路實施初始測試 如果要以低於IC製造商指定的輸出電壓運行線性穩壓器或開關穩壓器,使用仿真工具(例如ADI的LTspice)進行初始檢查是非常有用的。圖3顯示了一個LTC3822構成的電路,使用額外的電壓源作為反饋路徑的偏置。在這個電路中,產生一個200 mV輸出電壓。根據數據手冊,LTC3822適用於產生最低0.6 V的輸出電壓。在電路中,輔助電壓源(圖3中的電壓源V2)可以通過LDO穩壓器或基準電壓源實現。利用本文所述的技巧,對電路進行完全測試,甚至可能產生更低的輸出電壓。

    時間:2020-12-11 關鍵詞: 電壓 標準穩壓器 穩壓器

  • 最大限度降低Ćuk穩壓器的輻射

    最大限度降低Ćuk穩壓器的輻射

    Ćuk拓撲非常適合用於從正電源電壓生成負輸出電壓。許多系統都需要負電源電壓,以便讀取某些傳感器發出的信號。因此,可能需要為信號鏈提供(例如)+5 V和–5 V,或者甚至+15 V和–15 V電壓。負電源電壓也用於安全切換某些開關元件,例如碳化硅(SiC)。 Ćuk拓撲也稱為2L反相拓撲,因為其電源路徑中需要使用兩個電感。圖1為Ćuk拓撲的電路圖。 圖1.用於生成負電源電壓的Ćuk拓撲原理圖。 在選擇合適的開關穩壓器IC時,需要確保其中包含負電源電壓反饋引腳,這非常重要。ADI公司擁有大量帶有集成開關的單片開關穩壓器IC,以及帶有外部開關晶體管的控制器IC,均適合此類應用。 最重要的是,所需的兩個電感分別代表成本和空間因素。但是,這兩個組件也導致輸入端和輸出端的電源路徑中產生電感。這可以防止在輸入端和輸出端產生快速開關電流。因此,Ćuk拓撲通常被視為特定的低噪聲拓撲。當然,和其他開關穩壓器一樣,Ćuk拓撲也提供開關電流。在圖1中,它們表現為熱迴路(藍色)。熱迴路指的是一組具有快速di/dt瞬變的軌跡。為了最大限度降低開關電流產生的干擾,以及伴隨的寄生電容,此迴路佔用的空間面積必須儘可能達到最小。 因此,在適合Ćuk拓撲的優化板佈局中,續流二極管D、耦合電容C和開關S1必須彼此非常靠近。利用對應的IC引腳排列,例如LT8330,即可緊湊排列這些線路。圖2所示為在實際的板佈局中,開關電流(熱迴路)的電源路徑所在的區域。 關鍵迴路由外部二極管D、耦合電容C,以及LT8330開關穩壓器IC中的GND和SW引腳之間的內部連接構成。熱迴路應儘量短小和緊湊。 圖2.針對Ćuk拓撲優化的板佈局。 圖3所示為包含LT8330的電路示例,它在Ćuk拓撲中可以當做穩壓器。一個重要的特性就是FBX引腳,這是一種特殊的FB引腳,可以處理負電源電壓(根據Ćuk拓撲的要求)和正電源電壓。如果LT8330用於升壓或SEPIC拓撲中,則需要具備正反饋引腳極性。 圖3.採用LT8330的Ćuk穩壓器電路示例。 穩壓器輸入端和輸出端的電感會影響穩壓器產生的傳導發射量。如果採用包含非常緊湊的熱迴路的優化板佈局,則可以實現極低噪聲的解決方案。這些特性使得Ćuk穩壓器非常適合用於產生低噪聲和負電源電壓。

    時間:2020-11-23 關鍵詞: 輻射 uk拓撲 穩壓器

  • 如何才能產生只有幾百毫伏的極低電壓呢?這篇文章告訴你~

    時間:2020-11-18 關鍵詞: 電壓 穩壓器

  • 搭載恆定導通時間(COT)引擎的全新集成式負載點(IPOL)穩壓器

    搭載恆定導通時間(COT)引擎的全新集成式負載點(IPOL)穩壓器

    人類社會的進步離不開社會上各行各業的努力,各種各樣的電子產品的更新換代離不開我們的設計者的努力,其實很多人並不會去了解電子產品的組成,比如集成式負載點(IPOL)穩壓器。 英飛凌科技股份公司(FSE: IFX / OTCQX: IFNNY)推出搭載恆定導通時間(COT)引擎的全新集成式負載點(IPOL)穩壓器系列,其中包含IR3887M、IR3888M和IR3889M。該產品系列專為當今需要高效率和高密度的服務器、基站和電信(在85℃環境温度下運行)以及存儲應用而設計。IR3887M是市面上尺寸最小的30 A器件。 結合英飛凌最新一代的FET技術與增強封裝技術,它能以4 mm x 5 mm的小巧外形支持30 A電流水平所需的散熱性能。 穩壓器是使輸出電壓穩定的設備。穩壓器具備穩壓恆壓、控制電路、及伺服電機等組成。當輸入電壓或負載變化時,控制電路進行取樣、比較、放大,然後驅動伺服電機轉動,使調壓器碳刷的位置改變,通過自動調整線圈匝數比,從而保持輸出電壓的穩定。 OptiMOS™ IPOL產品系列配備穩定性增強的 COT引擎,支持全陶瓷電容設計,並且無需外部補償。該產品系列支持4.3 V - 17 V的寬輸入電壓範圍(有外部5 V供電的情況下可實現最低輸入2 V),能夠實現精準的輸出電壓(0.5%高精度參考電壓)。這些穩壓器在輕載工況下擁有很高的效率,並能通過四個可選限值實現內部過流保護(帶温度補償),從而支持使用更便宜、更小型的電感。 穩壓器有什麼作用,作用有三:1、對電壓要求較高的精密儀器起到保護作用;2、標準較高的實驗室(化驗室)的實驗設備(化驗設備)j均配備穩壓器,確保實驗(化驗)數據的精度等級(準確);3、醫院、國防、工廠、學校、金融等部門關鍵設備均配備穩壓器,確保設備運轉的穩定性和安全性。等等總之各個行業的關鍵部門對自己的關鍵用電設備都應用穩壓器。 它們能確保以較小的電路板尺寸和更少的零件數實現高開關頻率(最高2 MHz),因此設計和佈局被進一步簡化。這些產品擁有標杆級效率,功率損耗低,且散熱性能足以支持最高30 A的連續電流。客户還能受益於標杆級輸出電壓調節能力和增強的負載瞬態響應。 本文只能帶領大家對集成式負載點(IPOL)穩壓器有了初步的瞭解,對大家入門會有一定的幫助,同時需要不斷總結,這樣才能提高專業技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點。

    時間:2020-11-17 關鍵詞: 英飛凌 cot 穩壓器

  • 隔離式穩壓 270V-28V DC-DC 轉換器 DCM5614解析

    隔離式穩壓 270V-28V DC-DC 轉換器 DCM5614解析

    在科學技術高度發達的今天,各種各樣的高科技出現在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那麼你知道這些高科技可能會含有的穩壓 270V-28V DC-DC 轉換器嗎? Vicor 宣佈推出隔離式穩壓 270V-28V DC-DC 轉換器 DCM5614,其採用 5.6 x 1.4 × 0.3 英寸 VIA™ 封裝,額定輸出功率為 1300W。DCM5614 重量僅 178g,提供無與倫比的功率密度,可達451W/in3 ,支持功率密度、重量和效率都至關重要的高級機載、艦載及無人機系統。 當今的DC-DC轉換器應用分為不同類別:隔離式和非隔離式,升壓和降壓型或兼而有之的升降壓型。市場也可提供具備特定功率水平和功能的模塊,其中許多已成為一般“商用”部件。 DCM5614具有 96% 的效率,不僅可顯著降低功耗,而且創新平面 VIA 封裝散熱良好,還可以實現多種散熱策略以提升散熱性能。此外,多個模塊既可輕鬆並聯,增加功率,也可便捷堆疊,提升輸出電壓。 最簡單的非隔離式DC-DC轉換器是一系列串聯電阻器,但由於電壓降會隨着負載電流而變化,因此實際電路使用晶體管來降低電壓,由反饋電路控制以保持該電壓恆定。這是一種“線性”穩壓器,通常採用三引腳TO-220封裝供貨。 這款纖薄的模塊採用底盤或 PCB 安裝封裝,整合了一款 DC-DC 轉換器、湧流保護以及可選模擬或數字通信技術。該 DCM 提供低噪聲、快速瞬態響應、高效率和高功率密度。可選二次側(或輸出級) PMBus 兼容型遙測控制接口提供對 DCM 內部控制器配置、故障監控以及其它遙測功能的訪問。 但問題是其中的電壓只能降低而不能升高,並且器件本身也消耗大量功率,大小為輸入和輸出電壓的差值乘以負載電流。解決上述問題的方案是“開關模式”穩壓器,其晶體管完全開啓或關閉,在兩種情況下都消耗很少的功率,流經電感器和電容器後將電壓脈衝傳遞到輸出,之後脈衝被“平滑”回到DC,通過改變脈衝寬度來控制輸出電壓。 這款 DCM 模塊利用 VIA 封裝技術的熱管理及功率優勢,可通過上下兩面極低的熱阻抗提供高度靈活的機械安裝選項。通過下游穩壓器及 PoL 電流倍增器相結合,該 DCM 可幫助電源系統架構師實現具有優異性能指標而且總體成本很低的電源系統解決方案。 以上就是穩壓 270V-28V DC-DC 轉換器的一些值得大家學習的詳細資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,如果有問題,也可以和小編一起探討。

    時間:2020-11-17 關鍵詞: vicor 電源系統 穩壓器

  • 一種領先的電源管理IC系列-EP70xx解析

    一種領先的電源管理IC系列-EP70xx解析

    在科學技術高度發達的今天,各種各樣的高科技出現在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那麼你知道這些高科技可能會含有的電源管理IC嗎? 集成式穩壓器(IVR)的全球領導中通快遞香港查詢Empower Semiconductor公司今天宣佈推出EP70xx,這是一種領先的電源管理IC系列,它可憑藉十多年來單體最大的負載點電源性能突破,能夠為數據中心節省大量能源。 電源管理芯片是在電子設備系統中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片。主要負責識別CPU供電幅值,產生相應的短矩波,推動後級電路進行功率輸出。 藉助於這款革命性的產品平台EP70xx,Empower已經能夠在單個5mm x 5mm微型封裝中實現了三路輸出DC / DC電源的完全集成,而無需任何外部組件,從而使電流密度提高了10倍,瞬態精度提高了3倍 ,動態電壓縮放領先主要競爭對手1000倍。Empower Semiconductor首席執行官兼創始人Tim Phillips表示:“客户對我們能夠改變遊戲規則的技術及其對系統和數字IC的影響感到興奮。密度、速度和效率的完美結合能夠使設計師以開創性的方式利用我們的產品,從而實現突破性的系統性能。” 所有電子設備都有電源,但是不同的系統對電源的要求不同。為了發揮電子系統的最佳性能,需要選擇最適合的電源管理方式。 Empower Semiconductor獲得專利的數字可配置硬件平台能夠使設計人員簡化DC/DC轉換器的採用。憑藉單體集成的產品、無需使用外部組件、寬鬆的可編程性、廣泛的電流和輸出配置,電源設計人員可以在幾乎所有設計和平台上應用EP70xx。由於在單個IC封裝中集成了多個完整電源,可以消除或顯著減輕組件變化和採購、同步性和穩定性等常見問題。 首先,電子設備的核心是半導體芯片。而為了提高電路的密度,芯片的特徵尺寸始終朝着減小的趨勢發展,電場強度隨距離的減小而線性增加,如果電源電壓還是原來的5V,產生的電場強度足以把芯片擊穿。所以,這樣,電子系統對電源電壓的要求就發生了變化,也就是需要不同的降壓型電源。為了在降壓的同時保持高效率,一般會採用降壓型開關電源。 Empower Semiconductor首席技術官兼工程高級副總裁Trey Roessig解釋道:“Empower Semiconductor的願景不僅是要提供突破性的性能和密度,而且要使設計過程變得更加簡單,而且更有信心。我們可以輕鬆地將EP70xx裝配到PCB上,無需其它分立元件,使用提供的圖形用户界面(GUI)能夠選擇設置,然後通過I3C / I2C端口加載設備。就像您擁有穩壓在高電流下的三路輸出一樣,它們能夠以大帶寬和高效率進行調節。EP70xx無需輸入和輸出濾波器設計,無需反饋電阻器,無需環路補償設計,且不涉及組件變化。” 其次,許多電子系統還需要高於供電電壓的電源,比如在電池供電設備中,驅動液晶顯示的背光電源,普通的白光LED驅動等,都需要對系統電源進行升壓,這就需要用到升壓型開關電源。 得益於EP70xx系列獨特的架構,其峯值效率高達91%,在高達10A的輸出電流範圍內,效率曲線幾乎平坦。與競爭產品相比,這些器件的動態電壓縮放提高了1000倍,從而實現了快速、無損的處理器狀態更改,可節省30%或更多的處理器功率。 還有,現代電子系統正在向高速、高增益、高可靠性方向發展,電源上的微小干擾都對電子設備的性能有影響,這就需要在噪聲、紋波等方面有優勢的電源,需要對系統電源進行穩壓、濾波等處理,這就需要用到線性電源。上述不同的電源管理方式,可以通過相應的電源芯片,結合極少的外圍元件,就能夠實現。可見,發展電源管理芯片是提高整機性能的必不可少的手段。 EP70xx系列以八種初始產品投放市場:四款產品具備三路輸出,兩款具備兩路輸出,兩款具備單路輸出。輸出電流可為1~10A,採用5x5mm或4x4mm封裝,高度為0.75mm,比傳統的集成式電源模塊和電感器薄3~5倍。這些產品達到了非常高的密度和簡單性,以至於能夠以帶凸塊裸片(bumped die)形式提供,可與數字IC一起封裝,從而將電源管理完全集成到SoC中。 以上就是電源管理IC的一些值得大家學習的詳細資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,如果有問題,也可以和小編一起探討。

    時間:2020-11-15 關鍵詞: 電源管理ic dcdc電源 穩壓器

  • 能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備的電源穩壓器

    能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備的電源穩壓器

    生活中的各種各樣的電子設備都離不開電,那麼有電就會需要電源穩壓器,那麼什麼是電源穩壓器呢?它有什麼特點呢?它的工作原理你知道嗎?電源穩壓器是一種能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備,其作用是將波動較大和不合用電器設備要求的電源電壓穩定在它的設定值範圍內,使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。 穩壓器可廣泛應用於:工礦企業、油田、鐵路、建築工地、學校、醫院、郵電、賓館、科研等部門的電子計算機、精密機牀、計算機斷層掃描攝影(CT)、精密儀器、試驗裝置、電梯照明、進口設備及生產流水線等需要電源穩定電壓的場所。也適應於電源電壓過低或過高、波動幅度大的低壓配電網末端的用户及負載變動大的用電設備,特別適用於一切對電網波形要求高的穩壓用電場所。大功率補償式電力穩壓器可接火力、水力、小型發電機。 電源穩壓器作用 首先是它較寬的輸入電壓範圍可以使他它在汽車電池電壓中進行大範圍的變化。接着就是它的開關電源和它的超級電容進行系統的完美結合,可以使得工作起來平滑智能,在一定程度上可以非常有效的保護汽車的電池。還有就是它低紋波的輸出,可以有效的對電源噪聲的干擾進行控制。最後就是它的全面保護功能,可以做到自動的恢復輸入電壓,對於輸入的電流可以進行限制性的保護。 電源穩壓器怎麼使用 1、當用電設備長期不用時,請關閉用電設備的電源開關,以減少耗電和延長穩壓器的使用壽命。 2、與穩壓器連接的導線應有足夠載面,防止發熱和減少壓降。容量2KVA以上的穩壓器採用端子連接,應選用單根銅質導線,並儘量擰緊端子螺絲,防止連接處發熱。 3、穩壓器不得過載使用。市電電壓較低時,輸出容量減少,應相應減少穩壓器負載。 4、無論是單相或三相穩壓器,在接好所有輸入輸出線後,應先關掉負載的電源開關,再開啓穩壓器,檢查輸出電壓正常後,再開啓負載的電源開關。 5、當選用電器有冰箱、空調、水泵等有電機運轉的設備時,應選擇3倍以上容量的穩壓器,以免設備啓動電流超過穩壓器保險絲電流或過流保護斷路器電流使穩壓器保險絲熔斷或斷路器跳閘或壓降太大而無法工作。 以上就是電源穩壓器的一些作用以及相關的工作原理解析,希望大家在生活中不斷積累經驗,這樣才能保證電源穩壓器的正常工作,推動社會的不斷進步。

    時間:2020-10-29 關鍵詞: 電源 電源穩壓器 穩壓器

  • 什麼是開關穩壓器評估的負載調節?你瞭解嗎?

    什麼是開關穩壓器評估的負載調節?你瞭解嗎?

    你知道開關穩壓器評估的負載調節嗎?它有什麼作用?“開關穩壓器的評估”第2項為“負載調節”,本項要説明其概念、如何測量、評估。 ・負載調節的概念 負載調節不僅是在電源,也是在電源IC中常有的參數項目。意指,電源輸出電壓對於負載電流(輸出電流)的變動會有多少變動,以%百分比或10MV等實際變動值來表示。比較理想的説法是,電源輸出電壓因趨於穩定,即使負載電流變動,電壓也可以保持穩定。不過,既然輸出阻抗或線路(配線)電阻存在,變化無論如何都會產生。 負載調節以電源的輸出引腳進行測量和以連接於電源輸出的負載,也就是被供電IC等,電源引腳進行測量其主旨不同。以電源輸出引腳觀察的負載調節為其電源本身的負載調節,可以説是電源特性。以負載設備的電源引腳觀察的負載調節則為電源特性加上從電源輸出引腳到負載電源引腳的線路電阻導致的電壓下降。 如上圖,負載設備中電源引腳的電壓純粹根據歐姆定律。例如,線路電阻為0.1Ω時,如果取1A的負載電流,則線路電阻分的電壓下降為0.1V,通常的5V/3.3V電源所求得的5%精度就沒有問題,不過如果是FPGA等1V左右的低電壓電源且需要類似2%之高精度時則NG。此外,如果電流増加,即使5V/3.3V也會Out。因此,檢查負載調節時確認負載設備電源引腳電壓是否位於要求精度內非常重要。 既然如此,或許應思考將線路電阻縮小的問題,只不過再怎麼縮小也無法使其為零。也就是説,線路電阻導致的電壓下降原則上會發生,負載電流増加的話將如計算所示達到NG狀態。不過,要避免這個情況,可利用以“遠程感應”手法。 穩定化電源是指通過反饋環路控制輸出電壓,即使負載電流變動也可使輸出電壓維持恆定。以電源IC來説,在FB引腳、電源模塊中將輸出反饋於感應引腳等引腳。這裏的重點在於能否感應(反饋)哪一點的電壓。下圖為1.8V輸出的電源,在感應電源輸出引腳的電壓時,感應負載設備電源引腳時的負載設備電源引腳對負載電流的電壓。線路電阻設為0.1Ω。 感應電源輸出引腳的電壓時(紅色箭頭)因為線路電阻幾乎沒有條件,電源輸出引腳會維持1.8V,不過負載設備電源引腳會產生負載電流×線路電阻分的電壓下降。由於沒有產生問題,因此儘可能這樣做。 感應負載設備電源引腳的電壓時(藍色箭頭)因為可以控制負載設備電源引腳的電壓維持1.8V,故不論負載電流與否都可維持已設定的1.8V。此時,電源輸出引腳的電壓非1.8V,而是被附加1.8V+(負載電流×線路電阻),電壓下降部分的電壓。此負載端電源輸出電壓稱為遠程感應。特別是在大電流、低電壓的條件下更需要遠程感應。 ・負載調節和負載瞬態響應 下面2個波形圖是負載電流急劇變化時輸出電壓的變化。這裏要注意的是,此種評估方法可以觀察負載調節和負載瞬態響應雙方。本項所説明的負載調節是指波形的恆定電壓部分的電壓值,有必要分開來思考,對策也不同。 左方的波形為沒有進行遠程感應的情況,上方軌跡為輸出電壓,下方為輸出電流。如果負載電流大致從零瞬間增加時,由於無法瞬間對應故電壓會剎那間下降,不過短時間會追隨而變成恆定電壓。此為負載瞬態響應特性。負載調節穩定的電壓時可以知道電壓下降的發生。右方波形有進行遠程感應。恆定電壓部分幾乎看不到差異。 以下為負載調節評估要點的總結。 負載調節的評估要點 評估項目 -針對負載電流變動的輸出電壓變動 → 已變動的電壓是否符合要求精度? ※也必須確認針對負載電流變動的紋波電壓變化、波形的異常 評估方法 -以電壓表測量輸出電壓 → 測量負載裝置電源引腳的電壓,確認負載裝置的電源電壓是否充分? -以示波器觀察輸出電壓、波形 條件設定 -負載電流:需要可變型的負載裝置 -温度:也可簡易的點式加熱/冷卻 關鍵要點: ・負載調節以針對負載電流變動的輸出電壓變動比或電壓值來表示。 ・測量I電源I電路的輸出引腳和測量負載設備的電源引腳會有所不同。 ・負載設備的電源引腳電壓的變動並不合乎理想,故進行遠程感應。以上就是開關穩壓器評估的負載調節解析,希望能給大家幫助。

    時間:2020-10-27 關鍵詞: 開關 負載調節 穩壓器

  • 電源設計中電磁噪聲問題如何解決?

    電源設計中電磁噪聲問題如何解決?

    通常在電源方面,由於其基本的工作原理,高效的 DC/DC 轉換器可能成為重要的噪聲源。它們既會在轉換器的開關頻率處產生低頻紋波,也會產生因轉換器功率級中電壓和電流的快速切換而引起的高頻噪聲。 與開關式穩壓器結合使用的降噪技術示例包括額外的過濾無源元件,諸如緩衝電路、鐵氧體磁珠和饋通電容器,或在電源路徑中包含線性電源,如低壓差穩壓器。雖然這些方案在大多數應用中都能很好地發揮作用,但它們在效率、解決方案尺寸以及總電源解決方案的成本方面可能會有所權衡,尤其是在如患者監護儀、智能儀表、智能傳感器和物聯網系統等始終開啓的應用中。 很多應用肯定會從數據採集和 / 或射頻(RF)通信事件中的無噪聲環境中受益。但是,電源設計人員需要考慮效率(換言之,電池壽命)、電路板空間和組件成本之間的權衡是否對他們的設計有意義。在證明可能存在問題時,現代 DC/DC 轉換器確實提供了有助於減少設計折衷影響的功能。一個示例是 TPS62840 DC/DC 轉換器,這是一種超低(60nA)靜態電流、高效、750mA 降壓型穩壓器,旨在在始終開啓的應用中最大限度地延長電池壽命,可用於始終開機應用。 TPS62840 的 STOP 輸入管腳(見圖 1)立即(在電流開關週期之後)和暫時停止調壓器的開關。這段時間內,存儲在輸出電容器中的電荷為應用供電;穩壓器絕對不會產生紋波或開關噪聲。這種情況下,該應用可以執行無失真、精確的數據採集和 RF 通信程序。 當然,在系統進行時,重要的是在器件的輸出電壓達到系統臨界電平之前重啓器件。一旦將邏輯低電平施加到 STOP 管腳,調壓器將立即恢復開關操作,而不會有任何啓動和 / 或軟啓動延遲。圖 2 説明用於以脈衝頻率調製(PFM)(圖 2a)或強制脈衝寬度調製(PWM)(圖 2b)操作 DC/DC 轉換器的 STOP 特性。 圖在 PFM 操作(a)中,VIN = 3.6 V,VOUT = 1.8 V 和 IOUT = 10 mA 和強制 PWM 操作(b)時,採用 TPS62840STOP 模式操作(其中藍色是 STOP 管腳的輸入信號,洋紅色是輸出電壓,綠色是電感器電流)。測量值包括 COUT= 10 µF。 在 STOP 模式下進行無噪聲測量 /RF 通信事件的所需時間取決於設置的輸出電壓 VOUT,SET、輸出電容值 COUT、所需的輸出電流 IOUT 和應用的電壓容限。在圖 2 的示例中(VIN = 3.6 V,VOUT,SET = 1.8 V,IOUT = 10 mA, COUT = 10 µF),在時間 t = 38 µs 之後達到約 50 mV 的壓降。如果恆定輸出電流 IOUT 對輸出電容器 COUT 放電,則可使用公式 1 估算 STOP 模式下的輸出電壓行為 VOUT(t)作為時間 t 的函數: VOUT(t) = VOUT,SET – IOUT × t / COUT (1) 在設計具有強噪聲控制要求的始終開啓應用的電源架構時,請確保檢查 TPS62840 的 STOP 功能。結合其他特徵,例如在低至 IOUT= 1μA 的輸出電流時,80%的輕載效率,或者通過將單個電阻器連接到 VSET 管腳即可在 16 個預定義輸出電壓之間進行選擇的可能性,TPS62840 可幫助最大化系統的電池使用壽命,同時最大程度地減少所需的額外組件數量。

    時間:2020-10-20 關鍵詞: 電路板 電磁噪聲 穩壓器

  • 高效率、雙通道開關穩壓器LT8616的性能特點

    高效率、雙通道開關穩壓器LT8616的性能特點

    凌力爾特公司 (Linear Technology Corporation)新推出的開關穩壓器 LT8616,擁有高效率、雙通道、同步單片式降壓等特點。其雙通道設計向低至 0.8V 的輸出提供獨立的 2.5A 和 1.5A 連續電流。 雙通道同步整流拓撲提供高達 95% 的效率,而在無負載備用情況下,突發模式 (Burst Mode®) 工作可保持靜態電流低於 6.5µA (兩個通道啓動),因此該器件非常適合始終保持接通系統。 開關頻率可在 200kHz 至 3MHz 範圍內設定,並可在這個範圍內同步。 LT8616 的 35ns 最短接通時間實現了 16VIN 至 1.8VOUT 的降壓型轉換,而 2MHz 開關有助設計師避開關鍵噪聲敏感頻段 (例如 AM 收音機),同時使解決方案的佔板面積非常緊湊。 該器件 3.4V 至 42V 的輸入電壓範圍使其非常適合汽車應用,這類應用必須在最低輸入電壓低至 3.4V 的冷車發動和停-啓情況下以及在超過 40V 的負載突降瞬態時保持穩定。在所有情況下,LT8616 的每個通道均保持僅為 400mV (在 1A) 的最低壓差電壓,從而使該器件能夠在汽車冷車發動等情況下表現出色。 LT8616 的 28 引線耐熱增強型 TSSOP 封裝和高開關頻率允許使用很小的外部電感器和電容器,可構成佔板面積緊湊和高熱效率的解決方案。 LT8616 採用兩個內部上管和下管高效率功率開關,在單個芯片中集成了必要的升壓二極管、振盪器、控制和邏輯電路。每個通道以 180 度異相開關工作,降低了輸出紋波。每個通道有單獨的輸入以增加設計靈活性。 低紋波突發模式工作在低輸出電流時保持高效率,同時保持輸出紋波低於 15mVP-P。獨特的設計方法和新的高速工藝使該器件能夠在很寬的輸入電壓範圍內實現高效率,而且 LT8616 的電流模式拓撲可提供快速瞬態響應和卓越的環路穩定性。其他特點包括內部補償、電源良好標記、輸出軟啓動 / 跟蹤和過熱保護。 LT8616 採用耐熱性能增強型 28 引線 TSSOP 封裝。有 3 種温度級版本可用,擴展 (E) 和工業 (I) 級版本在 –40°C 至 125°C (結温) 温度範圍內工作,高温 (H) 級版本在 –40°C 至 150°C 温度範圍內工作。 42V、雙輸出 3MHz 同步降壓型 DC/DC 轉換器,性能概要:LT8616; · 寬輸入電壓範圍:3.4V 至 42V; · 具單獨輸入的 2.5A 和 1.5A 降壓型穩壓器; · 快速最短開關接通時間:35ns; · 超低靜態電流突發模式工作: 6.5μA IQ (調節 12VIN 至 5VOUT 和 3.3VOUT), 輸出紋波 <15mV; · 180° 異相開關操作; · 可調和可同步:200kHz 至 3MHz; · 準確的 1V 使能引腳門限; · 內部補償; · 輸出軟啓動和跟蹤; · TSSOP 封裝:在相鄰引腳短接期間或某個引腳被浮置時,輸出位於或低於調節電壓; · 耐熱增強型 28 引線 TSSOP 封裝;

    時間:2020-10-19 關鍵詞: 單片式 雙通道 穩壓器

  • 汽車電子系統如何設計多個電源電壓?

    汽車電子系統如何設計多個電源電壓?

    小編結合實際,介紹了在性能要求變得愈加苛刻的條件下,設計多個電源電壓以滿足汽車電子系統不同部分的要求。汽車環境的寬工作電壓要求、大瞬變電壓以及大温度漂移等因素共同作用下,電子系統面臨着嚴酷的條件。 目前生產的大多數中高檔汽車都配置了基於 DVD 的 GPS 導航系統作為標準設備(圖 1)。然而可以證實,如果想設計一個用於控制此類系統內不同電壓軌的電源,其複雜程度絲毫不亞於設計筆記本電腦用的電源系統。一個標準的汽車導航系統有可能具有 6 個或更多的電源,包括 8V、5V、3.3V、2.5V、1.5V 和 1.2V。8V 電源用於給使光盤旋轉的 DVD 電機供電;這常常需要高達 2A 的峯值電流。5V 和 3.3V 電源軌通常為系統總線,一般要求各提供 2A~3A 的電流。2.5V 電源軌用於存儲器和 I/O,因此輸送 1A~2A 的電流便足夠了。1.5V 和 1.2V 電源軌分別用於提供 CPU 內核和 DSP 內核電壓。這兩個電源軌的功率電平一般均在 3W~5W 之間。 圖 1:大多數中高檔汽車都配置了基於 DVD 的 GPS 導航系統作為標準設備 同時,隨着這些系統中組件數目的增加,可用空間日漸狹小。因此,鑑於所有的實際散熱器都很龐大以致於安裝不便,出於對空間限制以及工作温度範圍要求的考慮,轉換效率的重要性變得更加突出。在低輸出電壓以及高於幾百毫安的中等電流電平條件下,簡單地採用一個線性穩壓器來生成這些系統電壓已不再可行。因此,在過去的幾年裏,主要由於散熱方面的限制,開關穩壓器一直在逐步取代線性穩壓器。開關電源的優點包括較高的效率和較小的佔位面積,這使得複雜度的增加以及 EMI 問題變得不那麼重要。 如果考慮汽車導航系統中的開關穩壓器限制條件,則其將需要擁有下列特點和特性: 寬輸入工作範圍 在一個寬負載範圍內具有良好的效率 在正常操作、待機和停機狀態下具有低靜態電流 低熱阻 最低的噪聲和 EMI 輻射 讓我們較詳細地研究一下這些基本能力: 1. 寬輸入工作範圍 任何開關穩壓器都需要被規定在一個 3V~60V 的寬輸入電壓範圍內工作,以確保可滿足“冷車發動” 和“負載突降” 的條件。它還具有使這些汽車系統能夠在 14V 或 42V 電壓條件下運行的額外優點。而且,60V 的額定電壓還為通常被箝位於 36V~40V 的 14V 系統提供了一個良好的裕度。另外,60V 的額定電壓還使得該器件能夠應用於未來的 42V 系統。這就意味着一款現今為 14V 系統所做的設計可以針對 42V 系統的要求輕而易舉地升級,而無需進行任何重大的重新設計工作。 2. 效率 在大多數汽車系統中,在一個寬負載範圍內實現高效功率轉換是必不可少的。例如,在 10mA 至 2.5A 的負載範圍內,一個 5V 輸出的功率轉換效率被要求達到 85% 左右。在高電流條件下,內部開關需要具有良好的飽和,通常在 3A 電流時為 0.1Ω。為了改善輕負載效率,需減小驅動電流或使其與負載電流成比例。而且,用於內部控制電路的功率可以通過一個偏置引腳來提供,該偏置引腳可由輸出來供電。這得益於一個降壓型轉換器的功率轉換效率。由於該偏置電流吸收自輸出(而不是輸入),因而使得控制電路所需的輸入電源電流有所減小,降幅為輸出與輸入電壓之比。例如,一個於 3.3V 時的 100μA 輸出電流只要求於 12V 時的 30μA 平均輸入電流。這最大限度地減小了控制電路所需的輸入電流,並且提高了輕負載時的效率水平。 表 1:高電壓、低靜態電流降壓型 DC/DC 轉換器 3. 低靜態電流 汽車系統中有許多應用即使是在車輛處於停駛狀態下也要求連續供電。這些應用的一個關鍵要求就是低靜態電流。在輸出電流降至大約 100mA 以下之前,該器件將運行於正常的連續開關模式。在該電流電平以下,開關穩壓器必須跳過若干脈衝以便維持穩壓狀態。該穩壓器可在脈衝之間進入睡眠模式,此時僅對部分內部電路供電。在輕負載電流條件下,開關穩壓器需要自動切換至突發模式操作。在該模式中,對於一個 12V 至 3.3V 轉換器,靜態電流應降至 100μA 以下。在睡眠模式中,內部基準和電源良好電路將保持運行狀態,以便監視輸出電壓。在停機模式中,靜態電流應低於 1μA。 4. 低熱阻 理想的情況是,結點至外殼熱阻應該很低。如果器件的背部為裸露銅面並被焊接至 PC 板的表面,則 PC 板可被用來將熱量傳導至遠離器件的地方。目前常用具有內部電源平面的四層電路板能夠實現約 40℃/W 的熱阻。具有至金屬外殼良好熱傳導的高環境温度應用可獲得接近 10℃/W 的典型結點至外殼熱阻值。這有助於擴展工作温度範圍。 5. 關於噪聲和 EMI 的考慮 雖然開關穩壓器產生的噪聲多於線性穩壓器,但是其效率卻比後者高得多。在許多敏感應用中已經證明只要開關電源按照可預測的方式運作,則噪聲和 EMI 水平是可以控制的。如果開關穩壓器在正常模式中以一個恆定的頻率進行開關操作,且開關脈衝邊緣乾淨並可預測(沒有過沖或高頻振鈴),則 EMI 將得到最大限度的抑制。採用小尺寸封裝和高工作頻率能夠實現小巧緊密的佈局,這可以最大限度地減少 EMI 輻射。另外,如果穩壓器能夠與低 ESR 陶瓷電容器一道使用,則可最大限度地減小輸入和輸出紋波(它們是系統中的額外噪聲源)。 顯然,此類開關穩壓器的設計和開發並不簡單。不過,在過去的幾年中,凌特公司(Linear Technology)一直致力於這種高壓 DC/DC 轉換器的工作,並且擁有了一個專為滿足這些要求而設計以及型款日漸增多的產品庫(表 1)。 LT3434 便是近期推出的此類 DC/DC 轉換器一個實例,它隸屬於一個不斷壯大和能夠處理 60V 電壓的單片降壓型開關穩壓器系列。該器件可解決上述汽車導航應用所需面對的諸多問題。LT3434 可在 3.3V 至 60V 的寬輸入電壓範圍內工作(圖 2)。它可在高達 2.5A 的負載電流條件下提供高效率。基準精度在所有的電壓、負載和温度條件下均為 ±2%。 由於該器件具有突發模式(BurstMode)操作功能,因此對於 12V 至 3.3V 應用其靜態電流小於 100μA。該器件採用具有非常低熱阻的小外形扁平 TSSOP 封裝,以實現小佔位面積設計。最後,它採用了一種旨在實現上佳瞬態響應和簡易補償的電流模式拓撲結構,並且運用了用於在所有佔空比條件下維持恆定峯值開關電流的專利電路。開關頻率為恆定的 200kHz,而且可將器件同步至一個更高的頻率。它可在汽車温度範圍內提供嚴格的電壓調節,並具有電源良好(Power Good)/ 復位、軟起動和 UVLO(欠壓閉鎖)功能。在高達 2.5A 的電流電平條件下,該電路提供了一種堅固、高效、小佔位面積的解決方案。

    時間:2020-10-15 關鍵詞: 汽車電子 電源 gps導航 穩壓器

  • 在數字控制電源中應該如何高效的調節動態電壓

    在數字控制電源中應該如何高效的調節動態電壓

    現實生活中有許多應用的動態變化電壓也是有利的。例如控制直流電機、操作執行器,或驅動 Peltier 元件進行温度調節。動態電壓調節是指動態調節生成的電壓,對於許多應用,這種調節非常有幫助,甚至是必要的。特別是在數字控制電源中,DVS 很常見,也很容易實現。 穩壓器一般用於生成恆定的輸出電壓。利用控制環路,可通過未經調節的輸入電壓生成穩定、精準的輸出電壓。動態電壓調節(DVS)有什麼作用? 動態電壓調節意味着可以在運行期間調節電源的輸出電壓。進行此類調節有多種原因。 在輕載運行條件下,提高 PFC 級的轉換效率 用於功率補償的功率因數校正(PFC)級,可將電網電壓的交流電壓提升至直流中間電路電壓。在 240 V 交流系統中,這種中間電路電壓一般為 380 V,如圖 1 所示。ADP1047 PFC 控制器可以使用 DVS,在不影響設定的 380 V 電壓的情況下獨立降低輸出電壓負載,例如,降低至 360 V。在採用部分負載運行期間,此舉可以提高電源的轉換效率。 圖 1. 帶下游 ADP1046 直流 - 直流轉換器的 ADP1047 PFC 級 微控制器在各種工作狀態下高效運行 另一個 DVS 使用示例如圖 2 所示。在此示例中,ADP2147 降壓型開關穩壓器為數字信號處理器(DSP)供電。在許多應用中,都可以使用微控制器、DSP 或 FPGA 來提高系統效率,方法是:在處理器處於待機模式時降低內核電壓。在 VDD_INT 電壓(內核電壓)降低(例如,在 DSP 在低負載狀態下運行時,從 1.2 V 降低至 1.0 V)時,多種 DSP,包括 ADI 提供的 ADSP-BF527 都可以更高效地運行。處理器的功耗在很大程度上與其時鐘頻率和工作電壓的平方成比例。將 ADSP-BF527 的電源電壓降低 25%,動態功耗會降低超過 40%。ADI 的許多 DSP 都具有類似特性。 圖 2. 具有 DVS 功能的 ADP2147 開關穩壓器可實現 ADSP-BF527 的高效運行 改善負載瞬態後的恢復速度 如之前的兩個示例所示,使用 DVS 的常見原因是提高效率或降低損耗。但是,也存在其他一些有趣的應用。許多系統都要求採用經過精準調節的電源電壓。對於圖 3 所示的電壓範圍,可以使用 1.2 V 內核電壓。該電壓可以為 1.2 V ± 10%。在這個示例中,在靜態負載下和負載動態變化時都要保持電壓不變。如果將反饋控制設置在允許範圍的中間,一半範圍適用於靜態誤差源,也適用於負載瞬態之後的動態電壓變化。有一個小技巧,即在低負載時稍微提高輸出電壓,在高負載時稍微降低輸出電壓。在高負載情況下,有時會採用更低負載,此時一般出現小幅度電壓過沖。可以通過稍微降低高負載的設定點電壓,將這種電壓過沖保持在允許範圍內,如圖 3 所示。左側為高負載,右側為低負載。 圖 3. 基於負載電流動態調節電源電壓 相反的情況自然也適用。當負載較低時,它在某個時間點會上升。可能動態出現電壓過沖。在低負載下,電壓稍微升高,因此仍保持在允許範圍內。對於這種特性,通常稱之為電壓自動定位。

    時間:2020-10-15 關鍵詞: 電源 動態電壓調節 穩壓器

  • 瑞薩電子集團宣佈推出柔性升降壓開關穩壓器ISL9122A

    瑞薩電子集團宣佈推出柔性升降壓開關穩壓器ISL9122A

    全球半導體解決方案供應商瑞薩電子集團宣佈推出一款支持旁路模式的柔性升降壓開關穩壓器——ISL9122A,可提供超低靜態電流(IQ),適用於為傳感器、微控制器(MCU)、無線設備及其它系統組件供電。 ISL9122A支持1.8V至5.5V電池供電,可延長鈕釦電池、鋰電池和多串聯鹼性電池組供電的智能物聯網設備電池使用壽命。 目標應用包括無線耳機、健身設備、智能手錶、水錶與燃氣表、便攜式醫療設備以及各種電池供電的智能物聯網設備。 ISL9122A升降壓開關穩壓器帶有I2C接口,可編程的25mV步進實現動態電壓調整(DVS),以優化系統功耗。該穩壓器的最大輸出電壓可達5.375V,從而在整個電池電壓範圍內最大程度提高帶有RF功能的物聯網設備的性能。 其PFM和PWM功能可在整個輸出電流範圍內實現效率最大化。在強制PWM模式下,該穩壓器始終保持2.5MHz的開關頻率,以改善系統EMI性能。 瑞薩電子移動、基礎設施及物聯網電源事業部副總裁Andrew Cowell表示:“隨着物聯網無線連接應用的爆炸式增長,ISL9122A升降壓穩壓器從空載至滿載的快速響應性能,非常適合為新一代設備供電。我們的客户對ISL9122A的靈活性、動態電壓調整和業界極低的靜態功耗非常滿意。” ISL9122A升降壓穩壓器與最近發佈的ISL9123降壓穩壓器這兩款超低IQ開關穩壓器均可為瑞薩8/16位超低功耗MCU RL78產品家族、搭載Arm® Cortex®-M內核的32位MCU RA產品家族以及適用於可穿戴設備和能量採集應用的嵌入式控制器RE產品家族供電。 支持旁路模式的ISL9122A升降壓穩壓器的關鍵特性; 超低IQ 《1.3 μA和較低的7nA關機電流,延長電池壽命; 輕載時可實現高效率(84%@10μA),峯值效率為97%,以減少功耗和温升; 自動和可選的直通模式降低了IQ; 1.8V至5.5V的寬輸入電壓範圍,適用於多種電池供電的應用; 可調輸出電壓範圍達1.8V至5.375V,步長值為25mV; 最大輸出電流可達500mA(Vout=3.3V,Vin=3.6V); 採用1.8mm x 1.0mm WLCSP或3mm x 2mm DFN超小尺寸封裝,節省電路板空間; 僅需三個外部組件:電感、輸入電容和輸出電容; 全面的過電流、短路和過熱保護;

    時間:2020-10-15 關鍵詞: 升降 柔性 穩壓器

  • 多種電壓轉換的電路設計方案

    來源:網絡 標準三端線性穩壓器的壓差通常是 2.0-3.0V。要把 5V 可靠地轉換為 3.3V,就不能使用它們。壓差為幾百個毫伏的低壓降 (Low Dropout, LDO)穩壓器,是此類應用的理想選擇。圖 1-1 是基本LDO 系統的框圖,標註了相應的電流。從圖中可以看出, LDO 由四個主要部分組成: 技巧一 使用LDO穩壓器,從5V電源向3.3V系統供電 標準三端線性穩壓器的壓差通常是 2.0-3.0V。要把 5V 可靠地轉換為 3.3V,就不能使用它們。壓差為幾百個毫伏的低壓降 (Low Dropout, LDO)穩壓器,是此類應用的理想選擇。圖 1-1 是基本LDO 系統的框圖,標註了相應的電流。從圖中可以看出, LDO 由四個主要部分組成: 1. 導通晶體管 2. 帶隙參考源 3. 運算放大器 4. 反饋電阻分壓器 在選擇 LDO 時,重要的是要知道如何區分各種LDO。器件的靜態電流、封裝大小和型號是重要的器件參數。根據具體應用來確定各種參數,將會得到最優的設計。 LDO的靜態電流IQ是器件空載工作時器件的接地電流 IGND。IGND 是 LDO 用來進行穩壓的電流。當IOUT>>IQ 時, LDO 的效率可用輸出電壓除以輸入電壓來近似地得到。然而,輕載時,必須將 IQ 計入效率計算中。具有較低 IQ 的 LDO 其輕載效率較高。輕載效率的提高對於 LDO 性能有負面影響。靜態電流較高的 LDO 對於線路和負載的突然變化有更快的響應。 技巧二 採用齊納二極管的低成本供電系統 這裏詳細説明了一個採用齊納二極管的低成本穩壓器方案。 可以用齊納二極管和電阻做成簡單的低成本 3.3V穩壓器,如圖 2-1 所示。在很多應用中,該電路可以替代 LDO 穩壓器並具成本效益。但是,這種穩壓器對負載敏感的程度要高於 LDO 穩壓器。另外,它的能效較低,因為 R1 和 D1 始終有功耗。R1 限制流入D1 和 PICmicro® MCU的電流,從而使VDD 保持在允許範圍內。由於流經齊納二極管的電流變化時,二極管的反向電壓也將發生改變,所以需要仔細考慮 R1 的值。 R1 的選擇依據是:在最大負載時——通常是在PICmicro MCU 運行且驅動其輸出為高電平時——R1上的電壓降要足夠低從而使PICmicro MCU有足以維持工作所需的電壓。同時,在最小負載時——通常是 PICmicro MCU 復位時——VDD 不超過齊納二極管的額定功率,也不超過 PICmicro MCU的最大 VDD。 技巧三 採用3個整流二極管的更低成本供電系統 技巧四 使用開關穩壓器,從5V電源向3.3V系統供電 如圖 4-1 所示,降壓開關穩壓器是一種基於電感的轉換器,用來把輸入電壓源降低至幅值較低的輸出電壓。輸出穩壓是通過控制 MOSFET Q1 的導通(ON)時間來實現的。由於 MOSFET 要麼處於低阻狀態,要麼處於高阻狀態 (分別為 ON 和OFF),因此高輸入源電壓能夠高效率地轉換成較低的輸出電壓。 當 Q1 在這兩種狀態期間時,通過平衡電感的電壓- 時間,可以建立輸入和輸出電壓之間的關係。 數字連接 技巧五 3.3V →5V直接連接 將 3.3V 輸出連接到 5V 輸入最簡單、最理想的方法是直接連接。直接連接需要滿足以下 2 點要求: • 3.3V輸出的 VOH 大於 5V 輸入的 VIH • 3.3V輸出的 VOL 小於 5V 輸入的 VIL 能夠使用這種方法的例子之一是將 3.3V LVCMOS輸出連接到 5V TTL 輸入。從表 4-1 中所給出的值可以清楚地看到上述要求均滿足。 3.3V LVCMOS 的 VOH (3.0V)大於 5V TTL 的VIH (2.0V)且3.3V LVCMOS 的 VOL (0.5V)小於 5V TTL 的VIL (0.8V)。 如果這兩個要求得不到滿足,連接兩個部分時就需要額外的電路。可能的解決方案請參閲技巧 6、7、 8 和 13。 技巧六 3.3V→5V使用MOSFET轉換器 如果 5V 輸入的 VIH 比 3.3V CMOS 器件的 VOH 要高,則驅動任何這樣的 5V 輸入就需要額外的電路。圖 6-1 所示為低成本的雙元件解決方案。 在選擇 R1 的阻值時,需要考慮兩個參數,即:輸入的開關速度和 R1 上的電流消耗。當把輸入從 0切換到 1 時,需要計入因 R1 形成的 RC 時間常數而導致的輸入上升時間、 5V 輸入的輸入容抗以及電路板上任何的雜散電容。輸入開關速度可通過下式計算: 技巧七 3.3V→5V使用二極管補償 表 7-1 列出了 5V CMOS 的輸入電壓閾值、 3.3VLVTTL 和 LVCMOS 的輸出驅動電壓。 技巧八 3.3V→5V使用電壓比較器 計算 R1 和 R2 技巧九 5V→3.3V直接連接 技巧十 5V→3.3V使用二極管鉗位 很多中通快遞香港查詢都使用鉗位二極管來保護器件的 I/O 引腳,防止引腳上的電壓超過最大允許電壓規範。鉗位二極管使引腳上的電壓不會低於 Vss 超過一個二極管壓降,也不會高於 VDD 超過一個二極管壓降。要使用鉗位二極管來保護輸入,仍然要關注流經鉗位二極管的電流。流經鉗位二極管的電流應該始終比較小 (在微安數量級上)。如果流經鉗位二極管的電流過大,就存在部件閉鎖的危險。由於5V 輸出的源電阻通常在 10Ω 左右,因此仍需串聯一個電阻,限制流經鉗位二極管的電流,如圖 10-1所示。使用串聯電阻的後果是降低了輸入開關的速度,因為引腳 (CL)上構成了 RC 時間常數。 技巧十一 5V→3.3V有源鉗位 技巧十二 5V→3.3V電阻分壓器 例如,假設有下列條件存在: • 雜散電容 = 30 pF • 負載電容 = 5 pF • 從 0.3V 至 3V 的最大上升時間 ≤ 1 μs • 外加源電壓 Vs = 5V 技巧十三 3.3V→5V電平轉換器 模擬 3.3V 至 5V 接口的最後一項挑戰是如何轉換模擬信號,使之跨越電源障礙。低電平信號可能不需要外部電路,但在 3.3V 與 5V 之間傳送信號的系統則會受到電源變化的影響。例如,在 3.3V 系統中,ADC轉換1V峯值的模擬信號,其分辨率要比5V系統中 ADC 轉換的高,這是因為在 3.3V ADC 中,ADC 量程中更多的部分用於轉換。但另一方面,3.3V 系統中相對較高的信號幅值,與系統較低的共模電壓限制可能會發生衝突。 因此,為了補償上述差異,可能需要某種接口電路。本節將討論接口電路,以幫助緩和信號在不同電源之間轉換的問題。 技巧十四 3.3V→5V模擬增益模塊 技巧十五 3.3V→5V模擬補償模塊 該模塊用於補償 3.3V 轉換到 5V 的模擬電壓。下面是將 3.3V 電源供電的模擬電壓轉換為由 5V電源供電。右上方的 147 kΩ、 30.1 kΩ 電阻以及+5V 電源,等效於串聯了 25 kΩ 電阻的 0.85V 電壓源。這個等效的 25 kΩ 電阻、三個 25 kΩ 電阻以及運放構成了增益為 1 V/V 的差動放大器。0.85V等效電壓源將出現在輸入端的任何信號向上平移相同的幅度;以 3.3V/2 = 1.65V 為中心的信號將同時以 5.0V/2 = 2.50V 為中心。左上方的電阻限制了來自 5V 電路的電流。 技巧十六 5V→3.3V有源模擬衰減器 此技巧使用運算放大器衰減從 5V 至 3.3V 系統的信號幅值。 要將 5V 模擬信號轉換為 3.3V 模擬信號,最簡單的方法是使用 R1:R2 比值為 1.7:3.3 的電阻分壓器。然而,這種方法存在一些問題。 1)衰減器可能會接至容性負載,構成不期望得到的低通濾波器。 2)衰減器電路可能需要從高阻抗源驅動低阻抗負載。 技巧十七 5V→3.3V模擬限幅器 技巧十八 驅動雙極型晶體管 3V 技術示例: 技巧十九 驅動N溝道MOSFET晶體管 在選擇與 3.3V 單片機配合使用的外部 N 溝道MOSFET 時,一定要小心。MOSFET 柵極閾值電壓表明瞭器件完全飽和的能力。對於 3.3V 應用,所選 MOSFET 的額定導通電阻應針對 3V 或更小的柵極驅動電壓。例如,對於具有 3.3V 驅動的100 mA負載,額定漏極電流為250 μA的FET在柵極 - 源極施加 1V 電壓時,不一定能提供滿意的結果。在從 5V 轉換到 3V 技術時,應仔細檢查柵極- 源極閾值和導通電阻特性參數,如圖 19-1 所示。稍微減少柵極驅動電壓,可以顯著減小漏電流。 關注 免責聲明:本文內容由21ic獲得授權後發佈,版權歸原作者所有,本平台僅提供信息存儲服務。文章僅代表作者個人觀點,不代表本平台立場,如有問題,請聯繫我們,謝謝!

    時間:2020-09-30 關鍵詞: 電路設計 穩壓器

  • 一文了解中間總線結構

    一文了解中間總線結構

    電源管理技術大約在五年前便進入一個轉折點,這是從系統設計的角度來看的。對於台式的電信及數據通信設備來説,利用風扇散熱的散熱方式已到了成效無法進一步突破的極限。 這些年來通信設備的帶寬不斷提高,信息內容也越來越多樣化,但仍然無法滿足廣大用户的要求。用户的要求越高,通信設備便要加設更多數字信號處理器、現場可編程門陣列以及數字特殊應用集成電路,以致負載數目越來越多,加上負載本身也越趨複雜,令傳統的電源分配結構無法滿足新功能的供電要求。圖1所示的傳統式電源分配結構採用已隔離的多輸出模塊式直流/直流轉換器(磚塊),而且每張插卡分別設有自己的轉換器。這個結構的每一負載電流都相當高,令每一轉換器磚塊與每一負載點之間的個人電腦電路板線跡出現IR壓降,導致電壓極不穩定。 解決辦法是將隔離屏障、降壓及負載點穩壓分為兩個不同的轉換級,以取代多輸出轉換器磚塊。這個結構上的改變(參看圖2)也有其本身的問題要解決;例如,每一轉換級必須佔用不超過原有解決方案體積的一半空間,而且整體來説串行組合也必須能夠發揮更高的效率。 這個結構一般採用成本較低而穩壓效果較差的初級轉換級執行絕緣及降壓功能,而負載點附近則另有效率較高的高精度次級轉換級。這個初級轉換級稱為中間總線轉換器(IBC)。一般來説,中間總線轉換器會為變壓器設定“伏×秒”這個恆定乘積,以穩定線路電壓,但負載點穩壓的效果一般都差強人意,電壓波幅一般約為±10%。 整個穩壓過程通常就在初級線圈內完成,初級線圈更負責監控由初級線圈按照匝數比反射至輔助線圈的輸出電壓。系統啓動後,輔助線圈也會為初級線圈控制電路、驅動電路及穩壓電路提供供電。相比之下,設於負載點的穩壓器可以為負載提供極穩定的穩壓效果,電壓波幅一般不會超過±1%,而且不用隔離。電信系統的初級線圈電源分配總線都在-36至-72伏的電壓範圍內操作,而數據通信設備的總線則在+43至53伏的電壓範圍內操作。中間總線的操作電壓通常介於8至14伏之間。 電源分配結構出現這樣重大的改變之後,集成電路、穩壓器及模塊式直流/直流轉換器也受其影響而飛速發展。最近業界更積極討論為負載點穩壓器制定一個業內標準。 目前業界已成立了三個聯盟組織(電源分配開放式標準聯盟(DOSA)、負載點聯盟(POLA)以及電源製造商商會(PSMA)的板上貼裝電源(BMPS)計劃,努力為封裝及接口制定通用的業界標準。這個發展也導致供應鏈出現微妙的變化,部分供應商開始推出與以往不同的產品。例如,半導體制造商開始生產模塊式功率轉換器,而電源供應器製造商開始自行設計硅片並在這個基礎上推出採用CSP封裝的穩壓器。 圖:中間總線結構每一轉換級的體積必須不可超過原有解決方案體積的一半

    時間:2020-09-28 關鍵詞: 集成電路 電源 中間總線結構 穩壓器

  • 如何使用 Silent Switcher 穩壓器實現EMI電源低噪聲

    如何使用 Silent Switcher 穩壓器實現EMI電源低噪聲

    如何使用 Silent Switcher 穩壓器實現低噪聲吶,磁場抵消,雖然不可能完全消除熱迴路區域,但是我們可以將熱迴路分成極性相反的兩個迴路。這可以有效地形成局部磁場,這些磁場在距 IC 任意位置都可以有效地相互抵消。這就是 Silent Switcher 穩壓器背後的概念。 圖1. Silent Switcher 穩壓器中的磁場抵消 倒裝芯片取代鍵合線 改善 EMI 的另一種方法是縮短熱迴路中的導線。這可以通過放棄將芯片連接至封裝引腳的傳統鍵合線方法來實現。在封裝中倒裝硅芯片,並添加銅柱。通過縮短內部 FET 到封裝引腳和輸入電容的距離,可以進一步縮小熱迴路的範圍。 圖 2. LT8610 鍵合線的拆解示意圖 圖 3. 帶有銅柱的倒裝芯片 圖 4. 典型的 Silent Switcher 應用原理圖及其在 PCB 上的外觀 圖 4 顯示了使用 Silent Switcher 穩壓器的一個典型應用,可通過兩個輸入電壓引腳上的對稱輸入電容來識別。佈局在該方案中非常重要,因為 Silent Switcher 技術要求儘可能將這些輸入電容對稱佈置,以便發揮場相互抵消的優勢。否則,將喪失 SilentSwitcher 技術的優勢。當然,問題是如何確保在設計及整個生產過程中的正確佈局。答案就是 Silent Switcher 2 穩壓器。 Silent Switcher 2 Silent Switcher 2 穩壓器能夠進一步減少 EMI。通過將電容 VIN 電容、 INTVCC 和升壓電容)集成到 LQFN 封裝中,消除了 EMI 性能對 PCB 佈局的敏感性,從而可以放置到儘可能靠近引腳的位置。所有熱迴路和接地層都在內部,從而將 EMI 降至最低,並使解決方案的總佔板面積更小。 Silent Switcher 2 技術還可以改善熱性能。LQFN 倒裝芯片封裝上的多個大尺寸接地裸露焊盤有助於封裝通過 PCB 散熱。消除高電阻鍵合線還可以提高轉換效率。在進行 EMI 性能測試時, LT8640S 能滿足 CISPR 25 Class 5 峯值限制要求,並且具有較大的裕量。

    時間:2020-09-15 關鍵詞: 電源 穩壓器

  • LM723組成的固定電路汽車穩壓器電路

    LM723組成的固定電路汽車穩壓器電路

    LM723組成的固定電路汽車穩壓器電路 它可代替汽車中利用發電機系統組成的機電式充電穩壓器。

    時間:2020-09-10 關鍵詞: 穩壓器

  • 如何用先進的負載點穩壓器改善醫療成像質量?

      成像技術領域的創新   傳統模擬X射線成像系統以專門的感光膠片為介質,將通過的X射線轉變成可視圖像。為了完成這一任務,該膠片必須經過一種化學顯影過程,這個過程可能需要幾分鐘,因此推遲了開始對病人進行治療的時間。此外,顯影過程完成以後,醫療團隊可能會發現,由於X射線曝光不正確,該圖像需要重新攝取。膠片處理完成後,必須派人送給主治醫生,然後儲存在患者的醫療檔案裏,在醫院裏,患者的醫療檔案有可能佔用大量的儲藏櫃。此外,顯影過程中使用的化學制劑使用壽命有限,必須仔細儲存,而且一旦超過壽命期,就必須銷燬。如果採用直接X射線攝影 (Direct Radiography,DR),所有這些挑戰都沒有了。直接X射線攝影是一種數字X射線成像技術,正得到越來越多的採用。   隨着初始擁有成本的下降以及優勢日趨明顯,傳統X射線成像向直接X射線攝影遷移的勢頭不斷增強。採用直接X射線攝影時,給患者拍照幾秒鐘後,就可得到X射線圖像,而且該圖像可以立即發送到全球各地,以向任何一個地方的醫學專家諮詢。患者的X射線圖像是數字形式的,可以在小型硬盤上歸檔和檢索,而無需大型文件櫃。流行的直接X射線攝影方法採用平板檢測器板來獲取經過的X射線。該平板檢測器無需移動或手工挪動,就可顯示不同的拍照角度,以拍出多種圖像,而且傳感器-圖像尺寸比為1:1。較新的平板X射線檢測器能以無線方式向控制單元發送圖像,以供查看、歸檔和分發。有了平板檢測器,就不必再購買、儲存或銷燬與處理膠片有關的化學制劑了。最重要的是,歐洲的兩項研究表明,存檔一幅與模擬照相記錄膠片質量相當的DR圖像所需的X射線劑量將減低30%到70%。有些平板設計可將照射率實時地傳遞至X射線源,從而確保正確曝光的圖像和極低的輻射劑量。較低的X射線劑量可改善患者及附近醫療保健專業人員的安全境況,他們可能隨後會遇到四散的X射線粒子。   為了產生圖像,許多直接 X 射線攝影系統採用了全幀平板探測器,這種探測器由覆蓋了一個閃爍層的CMOS傳感器構成。這個閃爍層將入射的X射線的波長轉變成硅材料能更好地吸收的波長。CMOS傳感器由於製造工藝的原因而常常受到青睞,這類傳感器與混合信號及邏輯架構是兼容的,因而有助於形成集成度更高的解決方案。200mm和300mm硅晶片製造技術的改進進一步促進了向直接X射線攝影轉變的趨勢。較大的晶片使更少的CMOS 傳感器模塊能結合在一起,從而使得所形成的X射線平板傳感器與35cmx43cm(14英寸x17英寸)1.5cm厚ISO標準X射線膠片暗匣的尺寸相一致,而世界各地的醫院都使用這類膠片暗匣。毫不奇怪,系統的硬件設計對這類產品的圖像質量、外形尺寸、人員安全和工作壽命產生了直接影響,起到了重要的作用。不過,這種起到重要作用的硬件設計中包括電源管理組件嗎?   與電子噪聲的艱苦鬥爭   為了讓直接X射線攝影實現全部潛在優勢,必須關注電子噪聲、熱量和尺寸問題。必須保持高信噪比(SNR),同時降低加到患者身上的X射線劑量也是一個關鍵目標。儘管傳感器本身的噪聲性能獲得了極大關注,但是電源注入的噪聲也值得仔細考慮。   電源架構對信噪比性能有直接影響。電源軌上的電壓紋波被饋送到圖像傳感器,而且A/D轉換器可能將噪聲注入到圖像中。X射線CMOS傳感器製造商們聲稱,已經實現了14位甚至16位A/D轉換,從而可支持很寬的對比度範圍,進而產生非常詳細的圖像。使問題更加複雜的是圖像傳感器、A/D轉換器和儀表放大器要正常工作,除了需要一個穩定的正電壓,常常還需要一個穩壓的-3.3V至-7V負電壓軌。此外,電池組或AC/DC電源可能僅提供一個未調節的正電壓。因此,中間的DC/DC轉換器必須具有低輸出紋波性能(幾十mV)、高工作效率和低的自發熱量。   為了患者的舒適度和便利性,很多新的X射線成像單元(包括傳感器平板)都是移動的。傳感器平板的電源常常選擇標稱電壓為12V的可再充電電池。為了充電一次就可拍攝並傳送數百個圖像,需要較高的工作效率,這促使人們使用開關穩壓器。不幸的是,開關模式穩壓器是一種電磁干擾(EMI)輻射源,這增加了系統的噪聲水平。此外,為幫助醫務人員與患者之間保持一個安全的邊界,某些X射線傳感器面板擁有無線數據傳輸能力。較高的EMI水平有可能導致所拍攝的圖像失真,干擾向用户終端的無線數據傳送。也許更麻煩的是EMI輻射水平有可能超出政府監管機構所允許的值,從而使醫療產品無法進入市場。   要求較高的工作效率還有第二個目的,即努力保持高信噪比(SNR)。CMOS傳感器內部的暗電流會隨温度的上升呈指數性增加。暗電流是由電荷移動形成的,在X射線曝光之前就存在了。根據一家X射線CMOS傳感器製造商的説法,温度每上升 8°C,暗電流就大約增大一倍。儘管後期處理可以從圖像中去掉一些暗電流假影,但是較高的工作温度以及反覆進行的X射線曝光所累積的損傷加速增大了暗電流。最終,暗電流將淹沒入射X射線粒子在傳感器上沉積的電荷,這時候,平板檢測器就必須更換了。此外,因為醫療設備常常接觸人體組織,所以如果對散熱不加以控制,那麼除了會縮短設備的工作壽命,還有可能導致患者不舒服或燙傷。   與熱量的鬥爭   正如之前提到的那樣,較高的工作温度降低了CMOS傳感器的信噪比性能,並縮短了這類傳感器的壽命。此外,較高的工作温度還造成了患者的安全風險。為了保持卓越的圖像分辨率,X射線平板檢測器會與患者的身體直接接觸。當温度達到40°C(100°F)時,人的皮膚就開始受到灼傷。因此,有可能與人的皮膚接觸之任何醫療設備的外部都必須保持低於這個温度限制。所以,高工作效率以及能將在大面積上產生的熱量散發出去,對很多方面都是至關重要的,例如對傳感器壽命、圖像清晰度和患者安全等。   保持緊湊的外形尺寸   從外科手術系統附件到手持式檢查工具,新一代醫療設備的複雜性越來越高,而裝入這麼多組件以支持更多功能的可用空間卻沒有相應增大。就平板X射線探測器而言,現有的醫院基礎設施已經配置了一個被稱為“濾線柵插槽”的固定尺寸插槽,而原先這個地方是用來擺放模擬X射線膠片暗匣的。這些膠片暗匣一般遵循ISO4090指導原則,可以有46cmx38.6cmx1.5cm的外部尺寸,所允許的X射線圖像尺寸為43cmx35cm(14英寸x17英寸)。電源管理解決方案必須緊湊和高效,才能符合這麼受限的尺寸要求,並最大限度地減少工作温度的上升。   監管法規   作為美國和歐洲監管要求的一部分,醫療設備必須證明符合CISPR11(又稱為EN55011)法規。因為開關穩壓器輻射電磁場,所以設計師必須全面瞭解開關穩壓器對 EMI 兼容性的影響,或者必須選擇一種經過測試、滿足製造商EMI輻射限制的電源解決方案。否則,為了實現與相關標準的符合性,有可能需要進行量大費時的產品迭代設計工作。對打算用於辦公樓的醫療設備規定了最為嚴格的輻射EMI限值,Group1–Class B設備的輻射限值等同於針對辦公樓及家庭用信息技術設備所規定的EN55022 Class B(CISPR22 Class B)限值。   較長的產品壽命   對醫療設備而言,證明電源解決方案的可靠性是很有必要的。對於X射線平板傳感器來説,必須一次就正確獲得圖像,否則患者和醫護人員就會令人遺憾地再次面對輻射。最低限度,也會因診斷延遲而導致治療延遲,按照現代醫療標準,這種情況是不可接受的。   另一個需要考慮的因素是:選定電子組件的供貨時間能延續多久? 經歷了CE、UL、IEC和FDA等機構漫長的監管審批程序並獲得認證之後,每種醫療電子設備都應能長期製造-達15年以上。這一時間長度比消費類產品的週期長得多,而消費類產品市場是很多電源管理半導體中通快遞香港查詢的主要市場。僅由於組件淘汰而對產品重新進行鑑定,對於工程資源和公司收益都是一個沉重的負擔。   解決方案:先進的DC/DC開關穩壓器   為了幫助設計工程師應對醫療應用中的電子噪聲、熱量和尺寸挑戰,凌力爾特提供了超過50種不同的微型模塊(?Module)電源產品,為客户提供了廣泛選擇。這些產品每一種都是高效率、全面集成的DC/DC開關電源管理解決方案,採用緊湊的表面貼裝封裝(圖1)。這些開關模式穩壓器經過仔細設計,在負輸出電壓和正輸出電壓電路配置中,以低輸出紋波工作,如圖2和3所示。微型模塊電源產品的一個子類是通過了EN55022 Class B認證的微型模塊穩壓器,是克服醫療應用中發現EMI挑戰之理想解決方案。這類開關穩壓器經過TUV等獨立實驗室的認證,以在輸出電流高達8A時,滿足行業標準EN55022 Class B(相當於CISPR11/EN55011 Group 1–Class B)對輻射EMI的要求。用各自的標準演示電路板進行測試所得的結果已公開在線提供。部分測試情況如圖4所示。選擇一個兼容和全面集成的降壓型解決方案,例如微型模塊穩壓器,可在滿足這類要求時,節省設計時間,並降低與常見開關穩壓器或控制器相關的風險。   與高輸出紋波和輻射EMI有關的風險不應該低估。這兩種因素都影響產品第一次就能正常發揮作用以及滿足嚴格的政府法規的能力。至於這兩種因素對X射線平板工作的影響,產品設計如果良好地控制了輸出紋波和EMI輻射,那麼產品就能提供高信噪比,從而能提供高質量、高分辨率的圖像,第一次就能獲得正確的圖像以避免治療延遲以及不必要地重複暴露於輻射之中,還能提供可靠的無線通信,並加速EMI兼容性測試。出於這些原因,凌力爾特做了很多工作,以確保這些設備通過TUV等獨立測試實驗室的認證,並公開在線提供測試結果。在克服噪聲和EMI問題以後,合適的電源管理解決方案就需要解決效率、可靠性和散熱問題了。   微型模塊電源產品是效率非常高的開關穩壓器,採用由導熱塑料構成的表面貼裝LGA或BGA封裝,封裝頂部是平坦的。一整塊平坦的封裝頂部覆蓋整個電源管理解決方案,有利於採取散熱措施,以最大限度地減少醫療設備外部任何一點的温度上升(圖5)。正如之前提到的那樣,保持較低的工作温度可提高對患者的安全性、信噪比以及設備的工作壽命。最大的微型模塊電源產品的尺寸為15mmx15mmx5mm,最小的則為6.25mmx6.25mmx2.3mm,因此採用微型模塊電源產品有助於為實現更重要的功能釋放空間,例如增大電池尺寸以在兩次充電之間工作更長時間。

    時間:2020-09-07 關鍵詞: 凌力爾特 x射線 醫療成像 成像設備 穩壓器

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