在消費電子、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,設(shè)備小型化、多功能化的發(fā)展趨勢對電源管理系統(tǒng)提出了嚴苛要求。傳統(tǒng)離散式電源方案由多個獨立芯片組成,存在體積大、功耗高、兼容性差等痛點,已難以滿足現(xiàn)代電子設(shè)備的設(shè)計需求。高度集成的電源管理芯片(PMIC)應(yīng)運而生,成為解決這一矛盾的核心方案。AAT2845A 作為安森美半導(dǎo)體推出的一款高性能集成式電源管理芯片,憑借其多通道輸出、高轉(zhuǎn)換效率、靈活配置等優(yōu)勢,為各類電子設(shè)備提供了一站式供電解決方案,推動電源管理領(lǐng)域向更高效、更緊湊、更可靠的方向發(fā)展。
在電力電子、工業(yè)控制及精密儀器等領(lǐng)域,轉(zhuǎn)換器作為能量轉(zhuǎn)換與信號處理的核心部件,其工作穩(wěn)定性直接影響整個系統(tǒng)的可靠性。AC 電源抑制性能(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)是衡量轉(zhuǎn)換器抗電網(wǎng)波動干擾能力的關(guān)鍵指標,指轉(zhuǎn)換器輸出信號對輸入 AC 電源電壓變化的抑制能力,數(shù)值越高表示抗干擾性能越強。精準測量 PSRR 對于優(yōu)化轉(zhuǎn)換器設(shè)計、提升系統(tǒng)抗干擾能力具有重要意義。本文將從測量原理、核心方法、設(shè)備選型及誤差控制四個維度,系統(tǒng)解析轉(zhuǎn)換器 AC 電源抑制性能的測量技術(shù)。
在電子設(shè)備設(shè)計中,電源噪聲是影響系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和性能的關(guān)鍵因素。無論是工業(yè)控制、消費電子還是精密儀器,電源噪聲都可能導(dǎo)致信號失真、數(shù)據(jù)錯誤、器件壽命縮短等問題。電源噪聲主要源于開關(guān)器件的高頻切換、寄生參數(shù)干擾、負載突變等,想要有效降低噪聲,需要從設(shè)計理念、布局布線、器件選型等多維度綜合施策。以下幾點核心方法,能幫助工程師在電源設(shè)計中精準攻克噪聲難題。
在電力電子設(shè)備向小型化、高頻化、高集成度發(fā)展的當下,電磁干擾(EMI)已成為制約產(chǎn)品性能升級的關(guān)鍵瓶頸。開關(guān)穩(wěn)壓器作為電子系統(tǒng)的 “動力心臟”,其工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射和傳導(dǎo)干擾,不僅影響周邊敏感電路的正常運行,還可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法通過 EMC 認證。單片式開關(guān)穩(wěn)壓器憑借其獨特的集成化設(shè)計,在傳統(tǒng)穩(wěn)壓功能基礎(chǔ)上,衍生出額外的 EMI 抑制優(yōu)勢,為解決電磁兼容難題提供了高效解決方案。
在消費電子、工業(yè)設(shè)備以及新能源領(lǐng)域,充電器和適配器作為能量傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié),其性能指標直接影響著設(shè)備的使用體驗與能源利用效率。隨著各類電子設(shè)備向小型化、便攜化以及高功率需求方向發(fā)展,傳統(tǒng)基于硅(Si)材料的功率器件已逐漸難以滿足市場對高功率密度充電器和適配器的設(shè)計需求。而高能效氮化鎵(GaN)轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn),為這一領(lǐng)域帶來了革命性的突破,成為提升充電器和適配器功率密度的核心解決方案。
消費電子設(shè)備的功率需求正經(jīng)歷著前所未有的動態(tài)變化。智能手機在視頻播放時功耗僅2-3W,而進入5G通信或游戲場景時,瞬時功率可飆升至10W以上;筆記本電腦從待機狀態(tài)的5W到CPU滿載時的45W,功率波動幅度達8倍;可穿戴設(shè)備在心率監(jiān)測與GPS定位同時開啟時,功耗較單一功能模式激增300%。這種瞬態(tài)功率需求對電源管理系統(tǒng)提出了嚴苛挑戰(zhàn):既要避免供電不足導(dǎo)致的性能下降或系統(tǒng)崩潰,又需防止過壓過流引發(fā)的器件損傷,同時還要兼顧能效以延長電池續(xù)航。動態(tài)負載調(diào)整(Dynamic Load Regulation, DLR)技術(shù)應(yīng)運而生,成為破解消費電子功率管理難題的核心策略。
在電池充電系統(tǒng)中,反向電壓是一種常見且危險的異常工況,可能導(dǎo)致充電器損壞、電池鼓包甚至起火。據(jù)行業(yè)故障統(tǒng)計,約 23% 的便攜式設(shè)備充電故障與反向電壓相關(guān),而合理的反向電壓保護電路能將這類故障風(fēng)險降低 90% 以上。本文將從反向電壓的產(chǎn)生機制入手,系統(tǒng)解析保護電路的工作原理、主流方案對比及工程設(shè)計要點,為充電器研發(fā)提供技術(shù)參考。
在電源設(shè)計領(lǐng)域,能量損耗與溫度誤差是影響產(chǎn)品穩(wěn)定性、效率及壽命的核心問題。若無法精準判斷并有效處理這兩類問題,可能導(dǎo)致電源輸出精度下降、元器件過熱損壞,甚至引發(fā)安全隱患。本文將從能量損耗與溫度誤差的產(chǎn)生機制入手,系統(tǒng)闡述判斷方法與處理策略,為電源設(shè)計優(yōu)化提供實用參考。
反激開關(guān)電源因結(jié)構(gòu)簡潔、成本低廉,廣泛應(yīng)用于消費電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。然而,次級整流二極管在開關(guān)過程中產(chǎn)生的振鈴現(xiàn)象,不僅會導(dǎo)致電磁干擾(EMI)超標,還會加劇二極管的電壓應(yīng)力,嚴重時甚至引發(fā)器件損壞,影響電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。RC 吸收網(wǎng)絡(luò)作為一種低成本、易實現(xiàn)的無源緩沖方案,能夠有效抑制次級二極管振鈴,成為電源設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)手段。本文將深入分析振鈴產(chǎn)生的機理,系統(tǒng)介紹 RC 吸收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法與工程應(yīng)用要點。
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,諧波問題已經(jīng)成為影響電能質(zhì)量和設(shè)備安全運行的重要隱患。諧波是指電網(wǎng)中出現(xiàn)的基波以外的整數(shù)倍頻率電流或電壓,通常由非線性負載(如變頻器、UPS、電力電子設(shè)備)引起。
在物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算和便攜式設(shè)備快速發(fā)展的背景下,F(xiàn)PGA的動態(tài)電源管理技術(shù)已成為突破功耗瓶頸的核心手段。通過動態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)(DVFS)、多電源域劃分和自適應(yīng)電源門控等創(chuàng)新技術(shù),現(xiàn)代FPGA可在保持高性能的同時,將功耗降低60%以上。本文以Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC和萊迪思CrossLinkU-NX為例,系統(tǒng)解析動態(tài)電源管理的技術(shù)原理與實踐路徑。
浪涌(electrical surge),顧名思義就是瞬間出現(xiàn)超出穩(wěn)定值的峰值,它包括浪涌電壓和浪涌電流。浪涌也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。
在嵌入式FPGA系統(tǒng)中,電源完整性(Power Integrity, PI)直接影響信號質(zhì)量、時序收斂和系統(tǒng)可靠性。尤其在腦機接口、5G通信等高實時性場景中,微伏級噪聲可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤碼率激增。本文結(jié)合8層PCB設(shè)計實踐,解析電源噪聲的傳播機制與優(yōu)化策略。
穩(wěn)壓器作為電力系統(tǒng)中穩(wěn)定電壓的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、精密儀器等領(lǐng)域。然而,其工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射,不僅可能干擾周邊電子設(shè)備的正常運行,還可能對人體健康造成潛在影響。因此,采取科學(xué)有效的措施降低穩(wěn)壓器輻射,成為保障用電安全與環(huán)境健康的重要課題。本文將從多個維度,詳細介紹降低穩(wěn)壓器輻射的實用方法。
在電子電路設(shè)計中,去耦電路的核心作用是抑制電源噪聲、穩(wěn)定供電電壓,而耦合電容作為其中的關(guān)鍵元件,其選型直接決定了電路的穩(wěn)定性、抗干擾能力和整體性能。耦合電容不僅承擔(dān)著濾除高頻噪聲、傳遞交流信號的職責(zé),還需兼顧電路的頻率特性、電壓需求和安裝環(huán)境等多重因素。因此,掌握科學(xué)的選型方法,對提升電子設(shè)備的可靠性具有重要意義。