在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,MCU(微控制單元)作為核心控制模塊,其供電電路的穩(wěn)定性直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。不同應(yīng)用場(chǎng)景下,MCU 對(duì)供電電壓精度、紋波抑制、效率、成本及體積的需求存在顯著差異,因此科學(xué)選擇供電方案成為嵌入式設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文將結(jié)合 MCU 供電的核心需求,系統(tǒng)分析主流供電方案的特性的適用場(chǎng)景,為工程設(shè)計(jì)提供實(shí)用參考。
在電子設(shè)備的供電系統(tǒng)中,電源是保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的 “心臟”。開關(guān)電源和線性電源作為兩種主流的直流電源類型,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費(fèi)電子、通信設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域。兩者雖均承擔(dān)著將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的核心任務(wù),但在工作原理、性能特性和適用場(chǎng)景上存在顯著差異,理解這些差異對(duì)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型和維護(hù)具有重要意義。
開關(guān)量作為工業(yè)控制和電子設(shè)備中的關(guān)鍵信號(hào),其導(dǎo)通狀態(tài)的穩(wěn)定性直接決定系統(tǒng)可靠性。交流干擾之所以會(huì)導(dǎo)致開關(guān)量誤導(dǎo)通,主要源于三個(gè)維度:一是電磁耦合干擾,周圍高壓交流線路、變頻器等設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng),通過(guò)空間輻射耦合到開關(guān)量信號(hào)線,形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),當(dāng)感應(yīng)電壓達(dá)到開關(guān)管導(dǎo)通閾值時(shí),便會(huì)引發(fā)誤動(dòng)作;二是傳導(dǎo)干擾,交流電源中的諧波成分的通過(guò)共用電源線侵入控制回路,干擾開關(guān)量驅(qū)動(dòng)電路的正常工作;三是地電位差干擾,不同設(shè)備接地點(diǎn)位存在電位差,形成地環(huán)路電流,通過(guò)信號(hào)回路疊加到開關(guān)量信號(hào)上,破壞其邏輯電平穩(wěn)定性。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、智能家居等復(fù)雜環(huán)境中,這類干擾尤為突出,可能導(dǎo)致設(shè)備誤啟動(dòng)、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等嚴(yán)重后果。
當(dāng)智能汽車的競(jìng)爭(zhēng)從單一功能比拼邁入系統(tǒng)能力角逐的深水區(qū),結(jié)構(gòu)性電子正以破局者的姿態(tài)重塑產(chǎn)業(yè)格局。這種將電子功能與車身結(jié)構(gòu)深度融合的創(chuàng)新技術(shù),打破了傳統(tǒng)汽車電子與機(jī)械結(jié)構(gòu)的割裂邊界,為自動(dòng)駕駛、智能座艙等核心場(chǎng)景提供了全新的技術(shù)解決方案,堪稱智能汽車時(shí)代的 “數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)” 革命。
在醫(yī)療、急救及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域,氧氣袋的含氧量直接關(guān)系到使用安全性和有效性,微量氧分析儀作為精準(zhǔn)測(cè)定含氧量的核心設(shè)備,其傳感器的正確使用是保障檢測(cè)結(jié)果可靠性的關(guān)鍵。本文將詳細(xì)介紹微量氧分析儀傳感器在氧氣袋含氧量測(cè)定中的操作規(guī)范、注意事項(xiàng)及維護(hù)要點(diǎn),為相關(guān)操作人員提供專業(yè)指導(dǎo)。
從豪華車的專屬配置到經(jīng)濟(jì)型轎車的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng),環(huán)視 ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))正以驚人的速度完成市場(chǎng)滲透。這種通過(guò)多攝像頭拼接實(shí)現(xiàn) 360 度全景視野的技術(shù),不僅徹底解決了駕駛盲區(qū)問(wèn)題,更成為智能駕駛的基礎(chǔ)感知單元。在這一普及浪潮中,圖像處理技術(shù)如同幕后英雄,其性能直接決定了系統(tǒng)的響應(yīng)速度、識(shí)別精度和環(huán)境適應(yīng)性,成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心賽道。
隨著 L3 及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛的普及和智能座艙的升級(jí),汽車正從單純的交通工具轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)密集型移動(dòng)終端。一輛高端智能汽車搭載的攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器每秒可產(chǎn)生數(shù)十 GB 數(shù)據(jù),傳統(tǒng) CAN/LIN 總線架構(gòu)已陷入帶寬不足、延遲過(guò)高的困境。在此背景下,全新車載以太網(wǎng) IC 芯片與創(chuàng)新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的協(xié)同突破,成為支撐汽車智能化躍遷的核心技術(shù)支柱,為車載網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了革命性變革。
電源適配器作為電子設(shè)備的能量供給核心,其工作環(huán)境常面臨電網(wǎng)浪涌、雷擊感應(yīng)、電壓波動(dòng)等多種風(fēng)險(xiǎn),這些異常情況極易導(dǎo)致內(nèi)部功率器件損壞,甚至引發(fā)設(shè)備故障或安全隱患。壓敏電阻(Varistor)作為一種具有非線性伏安特性的過(guò)壓保護(hù)元件,憑借響應(yīng)速度快、通流能力強(qiáng)、成本低廉等優(yōu)勢(shì),已成為電源適配器電路保護(hù)體系中的關(guān)鍵組件。本文將深入探討壓敏電阻的工作原理、在電源適配器中的具體應(yīng)用場(chǎng)景、選型原則及實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn),為相關(guān)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐提供參考。
電磁干擾(EMI)作為電路設(shè)計(jì)中的 “隱形殺手”,不僅會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真、性能下降,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)系統(tǒng)崩潰,甚至干擾周邊電子設(shè)備的正常運(yùn)行。在消費(fèi)電子、工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域,EMI 合規(guī)性已成為產(chǎn)品上市的必備條件。元件布局作為電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),直接決定了電磁耦合路徑的強(qiáng)弱,是控制 EMI 的關(guān)鍵突破口??茖W(xué)的布局設(shè)計(jì)能夠從源頭削弱電磁輻射與傳導(dǎo)干擾,相比后期添加屏蔽罩、濾波器等補(bǔ)救措施,更具成本優(yōu)勢(shì)和可靠性。
在電力系統(tǒng)、通信設(shè)備及電子終端等領(lǐng)域,雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓是造成設(shè)備損壞的主要誘因之一。雷擊浪涌具有峰值高、上升沿陡、持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn),其電壓峰值可達(dá)到數(shù)千甚至上萬(wàn)伏,遠(yuǎn)超常規(guī)電子設(shè)備的耐壓極限。壓敏電阻(MOV)和陶瓷氣體放電管(GDT)作為兩類常用的浪涌保護(hù)器件,憑借各自獨(dú)特的電氣特性,在防雷電路中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文將深入分析兩類器件的工作原理,并結(jié)合典型應(yīng)用電路,探討其在抗雷擊浪涌保護(hù)中的協(xié)同機(jī)制與設(shè)計(jì)要點(diǎn)。