智慧城市,戶(hù)外監(jiān)控與無(wú)線(xiàn)覆蓋作為城市感知與通信的"神經(jīng)末梢",其部署效率與可靠性直接影響城市治理效能。傳統(tǒng)供電方案因布線(xiàn)復(fù)雜、維護(hù)成本高、擴(kuò)展性差等痛點(diǎn),難以滿(mǎn)足高密度設(shè)備部署需求。以太網(wǎng)供電技術(shù)(PoE)的迭代升級(jí),尤其是PoE++(IEEE 802.3bt)標(biāo)準(zhǔn)的普及,通過(guò)單根網(wǎng)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)90W電力與千兆數(shù)據(jù)的同步傳輸,正在重構(gòu)戶(hù)外基礎(chǔ)設(shè)施的供電架構(gòu),為智慧城市提供更高效、更靈活的解決方案。
在當(dāng)今電子設(shè)備廣泛普及的時(shí)代,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源作為核心供電部件,其性能優(yōu)劣直接影響著電子設(shè)備的整體表現(xiàn)。雙環(huán)反激開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源以其獨(dú)特的電路拓?fù)浜土己玫碾姎飧綦x特性,在中小功率應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)重要地位。然而,隨著對(duì)電源精度、穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求的不斷提高,傳統(tǒng)控制電路逐漸暴露出一些局限性,開(kāi)發(fā)新型控制電路迫在眉睫。
開(kāi)關(guān)電源憑借其體積小、重量輕、效率高的顯著優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)代電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。然而,由于其工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài),不可避免地會(huì)產(chǎn)生電磁干擾(EMI)。這種干擾不僅會(huì)影響自身性能,還可能對(duì)周?chē)渌娮釉O(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重干擾。因此,有效抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾,對(duì)于保障電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和提高系統(tǒng)的電磁兼容性至關(guān)重要。
AC-DC電源模塊的電磁干擾(EMI)問(wèn)題始終是硬件工程師面臨的挑戰(zhàn),其核心矛盾源于高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作與電磁兼容要求的沖突。在開(kāi)關(guān)電源中,差模噪聲與共模噪聲如同硬幣的兩面,既存在本質(zhì)差異又相互關(guān)聯(lián)。差模噪聲的產(chǎn)生與功率級(jí)電流路徑直接相關(guān),當(dāng)主開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí),輸入電容快速充放電形成脈沖電流,這種電流在正負(fù)導(dǎo)線(xiàn)間流動(dòng)形成差模干擾。而共模噪聲則源于電壓突變引發(fā)的寄生電容耦合,例如變壓器繞組間或開(kāi)關(guān)管與散熱片間的分布電容,使高頻噪聲通過(guò)地線(xiàn)回路形成共模電壓。兩種噪聲的傳播路徑截然不同:差模噪聲沿電源線(xiàn)向外輻射,共模噪聲則通過(guò)空間耦合或接地系統(tǒng)傳播。
在消費(fèi)電子與LED照明領(lǐng)域,電源設(shè)計(jì)的微型化與成本優(yōu)化已成為行業(yè)發(fā)展的核心命題。初級(jí)側(cè)控制(Primary Side Regulation, PSR)技術(shù)憑借其獨(dú)特的電路架構(gòu),通過(guò)消除傳統(tǒng)光耦合器與TL431等元件,在小功率電源領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。本文將深入解析PSR技術(shù)實(shí)現(xiàn)恒壓恒流(CVCC)的原理,并探討其精度優(yōu)化策略。
在電力電子設(shè)備中,低電壓?jiǎn)?dòng)能力是衡量系統(tǒng)可靠性的核心指標(biāo)之一。尤其在電網(wǎng)波動(dòng)頻繁的工業(yè)場(chǎng)景或偏遠(yuǎn)地區(qū),電源設(shè)備需在85VAC至265VAC的寬輸入范圍內(nèi)穩(wěn)定啟動(dòng)。這一需求對(duì)輸入電容容量設(shè)計(jì)、功率因數(shù)校正(PFC)控制策略以及系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化提出了嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。本文將從電容容量計(jì)算、PFC啟動(dòng)機(jī)制及動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化三個(gè)維度,解析低電壓?jiǎn)?dòng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)路徑。
與共模干擾相似,差模干擾也是EMC干擾中的常見(jiàn)問(wèn)題,其危害同樣不容忽視。
反激電路簡(jiǎn)介,反激電路是一種常見(jiàn)的直流至直流轉(zhuǎn)換器,它使用能量存儲(chǔ)元件(如變壓器和電容器)將能量?jī)?chǔ)存到一個(gè)磁場(chǎng)或電場(chǎng)中,然后在合適的時(shí)機(jī)將能量釋放。
MOSFET內(nèi)部的寄生電容(如門(mén)源電容Cgs、漏源電容Cds等)也會(huì)影響開(kāi)關(guān)速度。高頻應(yīng)用中,寄生電容導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)延遲和電荷傳輸延遲是不可忽視的問(wèn)題。
在高頻電源、無(wú)線(xiàn)通信和電動(dòng)工具等應(yīng)用中,優(yōu)化MOSFET的開(kāi)關(guān)速度能夠有效提升整體系統(tǒng)的性能。
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由電路知識(shí)我們知道,電流從電壓高的地方流向低的地方,并且電流總是通過(guò)一條或更多條路徑在一個(gè)閉環(huán)電路中流動(dòng)。
電力電子功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)作為關(guān)鍵環(huán)節(jié),其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的創(chuàng)新直接決定了電源系統(tǒng)的能效水平與電磁兼容性。傳統(tǒng)有橋Boost PFC因整流橋的存在導(dǎo)致導(dǎo)通損耗大、效率受限,而無(wú)橋PFC通過(guò)移除整流橋、重構(gòu)功率路徑,成為提升效率的核心方案。其中,圖騰柱無(wú)橋PFC作為第三代技術(shù),通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)優(yōu)化與電磁干擾(EMI)抑制技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)了效率與可靠性的雙重突破。