旁路電容共同控制電源環(huán)路的穩(wěn)定性
發(fā)布時間:2020/8/3 0:04:07 訪問次數(shù):513
當(dāng)PWM控制信號為低電平時,晶體管T1處于截止?fàn)顟B(tài),光電耦合器中發(fā)光二極管的電流近似為零,輸出端Q1和Q2間的電阻很大,相當(dāng)于開關(guān)“斷開”;當(dāng)PWM波控制信號為高電平時,晶體管T1處于導(dǎo)通狀態(tài),光電耦合器中發(fā)光二極管發(fā)光,輸出端Q1和Q2間的電阻很小,相當(dāng)于開關(guān)“導(dǎo)通”.由上面介紹可知,當(dāng)DS18B20采集的實時溫度小于制冷啟動溫度時,光電耦合器的PWM輸入端無信號輸入時,光電耦合器處于不工作狀態(tài),OUT+端和OUT-端無輸出電壓,即半導(dǎo)體制冷片處于閑置狀態(tài);當(dāng)DS18B20采集的實時溫度大于制冷啟動溫度時,光電耦合器的PWM輸入端有信號輸入,OUT+端和OUT-端即有輸出電壓。通過PWM調(diào)制波控制Q1和Q2兩端的通斷,即可實現(xiàn)對半導(dǎo)體制冷片TEC工作電壓的控制,進(jìn)而控制了半導(dǎo)體制冷片TEC的散熱功率。OUT+端和OUT-端分別接在半導(dǎo)體制冷片TEC的輸入端線上。根據(jù)CUK電路的輸出電壓和供電電源電壓的關(guān)系,可得出PWM波占空比和半導(dǎo)體制冷片TEC輸入電壓的關(guān)系:
D為PWM波的占空比,為半導(dǎo)體制冷片TEC的工作電壓,E為供電電源的電壓(在此電路中E=15V)。由上式可知,控制PWM波的占空比就可以控制半導(dǎo)體制冷片TEC的工作電壓。
LED電源一般空間狹小,散熱條件差,易容網(wǎng)也在思考如何保證LED電源質(zhì)量和壽命?研究發(fā)現(xiàn)從設(shè)計前就開端思忖,從而避免LED電源很快失效,可以說LED電源壽命是制約著LED發(fā)展的關(guān)鍵。這是一下需要系統(tǒng)設(shè)計和考慮的綜合問題。LED電源壽命外圍因素主要是工作環(huán)境溫度,電網(wǎng)穩(wěn)定性、開關(guān)次數(shù)。內(nèi)在因數(shù)主要是電流保護(hù)電阻,電解電容和MLCC電容的選擇。
Class 1電容由于容值一般很小,精度高并且成本高,所以LED電源上需求較少,LED電源上主要是Class 2的X5R和X7R電容。LED電源中MULT和COMP電容主要是芯片內(nèi)部運放的反向輸入端和補(bǔ)償輸出端之間需要接阻抗,結(jié)成負(fù)反饋形式,和旁路電容共同控制電源環(huán)路的穩(wěn)定性。因此這類電容的穩(wěn)定性就從本質(zhì)上決定了電源品質(zhì)。往往這類電容需要靠近芯片放置才能確保芯片工作的穩(wěn)定性。但LED電源高溫特性及體積小,并且IC集成MOS本身就是發(fā)熱源,所以環(huán)境溫度非常高。通過PCB把熱量傳到電容,導(dǎo)致電容溫度很高,有的可達(dá)90°。X5R溫度范圍-55°--85°,而X7R溫度范圍-55°--125°(溫度曲線見附圖1)并且隨時間變化大約每10年變化1%△C。因此考慮LED電源品質(zhì),MULT、COMP和旁路電容等需靠近芯片放置的電容應(yīng)選用X7R的電容,其他則可選用X5R。

PC整機(jī)產(chǎn)品:ARESPEAR C300/C700/C700+進(jìn)行配置方面,C300搭載了intel I5-9400F處理器,搭配8G內(nèi)存512G固態(tài)硬盤和GTX1650顯卡,C700使用I7-9700處理器,8GX2內(nèi)存,1TB固態(tài)硬盤,搭配GTX2070S顯卡,并為CPU配備了240水冷。C700+則為C700的RGB燈效版,增加RGB燈帶與機(jī)箱側(cè)透,其余配置基本與C700相同。
外觀方面,均采用圓潤的外觀,加上大量圓形開孔,三圍230*575.3*501.5mm,從體積上來看并不大,屬于中小型機(jī)箱。
同軸電纜的阻抗又是怎么樣的呢?在 RF 領(lǐng)域,和 PCB 中考慮的問題不一樣,但是RF 工業(yè)中同軸電纜也有類似的阻抗范圍。根據(jù) IEC 的出版物(1967年),75 歐姆是一個常見的同軸電纜(注:空氣作為絕緣層)阻抗標(biāo)準(zhǔn),因為你可以和一些常見的天線配置相匹配。它也定義了一種基于固態(tài)聚乙烯的 50 歐姆電纜,因為對于直徑固定的外部屏蔽層和介電常數(shù)固定為 2.2(固態(tài)聚乙烯的介電常數(shù))的時候,50 歐姆阻抗趨膚效應(yīng)損耗最小。

(素材來源:21IC.如涉版權(quán)請聯(lián)系刪除。特別感謝)
深圳市創(chuàng)芯聯(lián)盈電子有限公司http://cxly.51dzw.com/
當(dāng)PWM控制信號為低電平時,晶體管T1處于截止?fàn)顟B(tài),光電耦合器中發(fā)光二極管的電流近似為零,輸出端Q1和Q2間的電阻很大,相當(dāng)于開關(guān)“斷開”;當(dāng)PWM波控制信號為高電平時,晶體管T1處于導(dǎo)通狀態(tài),光電耦合器中發(fā)光二極管發(fā)光,輸出端Q1和Q2間的電阻很小,相當(dāng)于開關(guān)“導(dǎo)通”.由上面介紹可知,當(dāng)DS18B20采集的實時溫度小于制冷啟動溫度時,光電耦合器的PWM輸入端無信號輸入時,光電耦合器處于不工作狀態(tài),OUT+端和OUT-端無輸出電壓,即半導(dǎo)體制冷片處于閑置狀態(tài);當(dāng)DS18B20采集的實時溫度大于制冷啟動溫度時,光電耦合器的PWM輸入端有信號輸入,OUT+端和OUT-端即有輸出電壓。通過PWM調(diào)制波控制Q1和Q2兩端的通斷,即可實現(xiàn)對半導(dǎo)體制冷片TEC工作電壓的控制,進(jìn)而控制了半導(dǎo)體制冷片TEC的散熱功率。OUT+端和OUT-端分別接在半導(dǎo)體制冷片TEC的輸入端線上。根據(jù)CUK電路的輸出電壓和供電電源電壓的關(guān)系,可得出PWM波占空比和半導(dǎo)體制冷片TEC輸入電壓的關(guān)系:
D為PWM波的占空比,為半導(dǎo)體制冷片TEC的工作電壓,E為供電電源的電壓(在此電路中E=15V)。由上式可知,控制PWM波的占空比就可以控制半導(dǎo)體制冷片TEC的工作電壓。
LED電源一般空間狹小,散熱條件差,易容網(wǎng)也在思考如何保證LED電源質(zhì)量和壽命?研究發(fā)現(xiàn)從設(shè)計前就開端思忖,從而避免LED電源很快失效,可以說LED電源壽命是制約著LED發(fā)展的關(guān)鍵。這是一下需要系統(tǒng)設(shè)計和考慮的綜合問題。LED電源壽命外圍因素主要是工作環(huán)境溫度,電網(wǎng)穩(wěn)定性、開關(guān)次數(shù)。內(nèi)在因數(shù)主要是電流保護(hù)電阻,電解電容和MLCC電容的選擇。
Class 1電容由于容值一般很小,精度高并且成本高,所以LED電源上需求較少,LED電源上主要是Class 2的X5R和X7R電容。LED電源中MULT和COMP電容主要是芯片內(nèi)部運放的反向輸入端和補(bǔ)償輸出端之間需要接阻抗,結(jié)成負(fù)反饋形式,和旁路電容共同控制電源環(huán)路的穩(wěn)定性。因此這類電容的穩(wěn)定性就從本質(zhì)上決定了電源品質(zhì)。往往這類電容需要靠近芯片放置才能確保芯片工作的穩(wěn)定性。但LED電源高溫特性及體積小,并且IC集成MOS本身就是發(fā)熱源,所以環(huán)境溫度非常高。通過PCB把熱量傳到電容,導(dǎo)致電容溫度很高,有的可達(dá)90°。X5R溫度范圍-55°--85°,而X7R溫度范圍-55°--125°(溫度曲線見附圖1)并且隨時間變化大約每10年變化1%△C。因此考慮LED電源品質(zhì),MULT、COMP和旁路電容等需靠近芯片放置的電容應(yīng)選用X7R的電容,其他則可選用X5R。

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外觀方面,均采用圓潤的外觀,加上大量圓形開孔,三圍230*575.3*501.5mm,從體積上來看并不大,屬于中小型機(jī)箱。
同軸電纜的阻抗又是怎么樣的呢?在 RF 領(lǐng)域,和 PCB 中考慮的問題不一樣,但是RF 工業(yè)中同軸電纜也有類似的阻抗范圍。根據(jù) IEC 的出版物(1967年),75 歐姆是一個常見的同軸電纜(注:空氣作為絕緣層)阻抗標(biāo)準(zhǔn),因為你可以和一些常見的天線配置相匹配。它也定義了一種基于固態(tài)聚乙烯的 50 歐姆電纜,因為對于直徑固定的外部屏蔽層和介電常數(shù)固定為 2.2(固態(tài)聚乙烯的介電常數(shù))的時候,50 歐姆阻抗趨膚效應(yīng)損耗最小。

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