當(dāng)我第一次對電子產(chǎn)品感興趣時,生活很簡單。組件太大了,我不用顯微鏡就可以焊接它們。開關(guān)轉(zhuǎn)換器以高達 25 kHz 的頻率切換,數(shù)字電路都使用 5 V 電源電壓,我遇到的所有計算機都使用 RS-232 串行接口進行通信。
在本系列的第一篇引人入勝的文章中,我定性地解釋了電荷泵的工作原理——同時巧妙地省略了任何數(shù)字。但是數(shù)字是最終的意義所在,在我們知道要使用哪些組件之前,我們無法正確設(shè)計任何東西。在本期中,我將解釋外部組件對性能的影響。
正如大多數(shù)電子工程師已經(jīng)知道的那樣,許多集成電路都包含 UVLO 功能,當(dāng)其電源電壓太低而無法正常運行時,該功能會禁用設(shè)備。如果沒有 UVLO 功能,在低電源電壓下,設(shè)備可能會做一些事情,但我們無法確定是什么。UVLO 功能可確保設(shè)備按照其規(guī)范運行或根本不執(zhí)行任何操作。
在為我們的最終應(yīng)用設(shè)計電源時,我們是否曾經(jīng)感到沮喪?設(shè)計電源環(huán)路補償和計算極點和零點可能很困難,尤其是對于沒有經(jīng)驗的電源設(shè)計人員而言。環(huán)路補償設(shè)計也可能非常耗時,因此如果我們只有很短的時間來完成我們的設(shè)計,就會增加更多的壓力。
許多工業(yè)和企業(yè)應(yīng)用通常需要隔離電源。設(shè)計此類電源需要使用光耦合器進行反饋控制,這增加了另一層復(fù)雜性。TI 的 LM5017/8/9 和 LM5160 恒定導(dǎo)通時間 (COT) 同步降壓穩(wěn)壓器系列具有特定的特性,使其能夠在 fly-buck 拓撲中使用,從而無需光耦合器并大大降低設(shè)計復(fù)雜性、成本材料清單 (BOM) 和印刷電路板 (PCB) 的成本。
USB Type-C 標準允許使用標準電纜實現(xiàn) 5V 至 20V 范圍內(nèi)的可調(diào)輸出電壓和高達 3A 的負載電流。由于功率水平高達 60W,反激式仍然是拓撲的不錯選擇。然而,為初級側(cè)控制器提供偏置電源可能會帶來一些挑戰(zhàn)。
陶瓷電容器非常適合管理紋波電流,因為它們可以過濾開關(guān)模式電源產(chǎn)生的大電流。通常將不同尺寸和值的陶瓷電容器并聯(lián)使用以達到最佳效果。在這種情況下,每個電容器都應(yīng)滿足其允許的紋波電流額定值。
一個好的電源滿足指定的性能水平,并且不會再被聽到。沒有收到我們的電源的回復(fù)意味著它按設(shè)計工作并且沒有任何問題。 但是今天,PMBus 使設(shè)計人員能夠繼續(xù)與他們的電源進行通信,從開發(fā)到表征再到現(xiàn)場部署。我們可以使用 PMBus 協(xié)議標準的強大命令集在開發(fā)周期中優(yōu)化我們的設(shè)計。我們可以調(diào)整電壓和頻率以優(yōu)化處理器功耗和數(shù)據(jù)中心效率。我們可以通過排序方案來優(yōu)化上電和斷電。我們可以監(jiān)控輸入/輸出電壓、電流和功率以提高可靠性。
新的 USB Type-C 標準通常被稱為“一條電纜統(tǒng)治一切”;然而,事情并不是那么簡單。有多個 USB Type-C 轉(zhuǎn) Type-C 電纜和插頭,以及幾個向后兼容的選項。在這篇博文中,我們將只關(guān)注 Type-C 轉(zhuǎn) Type-C 電纜和插頭選項。
在結(jié)束這個關(guān)于電荷泵的簡短系列文章時,我想給你一些電路想法,讓你思考一個基本的電荷泵電路作為一個適用于廣泛應(yīng)用的構(gòu)建塊。如果我們的應(yīng)用程序需要一個非標準的解決方案,那么我們很有可能可以將幾個簡單的組件拼湊在一起。
我工作的產(chǎn)品線為 LCD 和 AMOLED 顯示器開發(fā)多軌電源。此類電源通常具有一個或多個電感轉(zhuǎn)換器,外加一對電荷泵以產(chǎn)生額外的低功率輸出電壓。電荷泵非常適合這些應(yīng)用,因為它們相對簡單且便宜。
高速度、高密度的光模塊電源解決方案正面臨著效率高、散熱性能好、尺寸小和排放低等諸多挑戰(zhàn)。高速度高密度光模塊被廣泛用作連接光纖和銅線網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)中心及光網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)端點的接口。隨著越來越多的元器件被集成到模塊中,電源解決方案也迎來了更難的挑戰(zhàn),需要更高的效率,更好的熱性能,更小的占板面積和更低的排放。
熱電堆是有用的非接觸式傳感器,不僅可以測量溫度,還可以檢測特定氣體。由于熱電堆可能具有相對較高的串聯(lián)阻抗,因此它們對電路設(shè)計人員提出了許多挑戰(zhàn),他們試圖在寬溫度范圍內(nèi)獲得絕對精度,同時滿足所需的最低分辨率。
絕緣劣化是電機、高壓變壓器和發(fā)電機電氣設(shè)備故障的主要原因之一。絕緣故障可能導(dǎo)致危險電壓、火災(zāi)、高故障電流和爆炸、設(shè)備和財產(chǎn)損壞、人身傷害和致命事故。絕緣失效的主要原因是介電污染、溫度循環(huán)、過度過載、過電壓引起的電壓應(yīng)力過大和老化。
BD433U2EFJ-C是低靜態(tài)穩(wěn)壓器,具有45V絕對最大電壓,輸出電壓精度±2%(3.3V:典型值),200 mA輸出電流和40μA(典型值)電流消耗。因此,這種調(diào)節(jié)器是理想的應(yīng)用,需要直接連接到電池和低電流消耗。一個邏輯的“HIGH”在CTL引腳使能設(shè)備和“LOW”在CTL引腳不使能設(shè)備。(僅W:含開關(guān))陶瓷電容器可用于輸出電容相位補償。此外,該集成電路還具有過流保護功能,以保護設(shè)備免受短路造成的損壞,以及集成熱關(guān)閉功能,以保護設(shè)備在過載條件下不會過熱。