• AliOS Things物聯網操作系統學習第一步:Windows下AliOS Things開發環境搭建

    之前如果想要使用AliOS Things開發ESP8266模塊的固件,開發環境要在Linux系統下創建,這樣無疑增加了操作的複雜性。 最新版本的AliOS Things已經支持在Windows下面編譯ESP8266的固件,而ESP8266模塊算是最便宜的物聯網模塊了,很多人接觸的第一個物聯網模塊就是它,今天我就帶領大家搭建一個Windows下AliOS Things的開發環境,手裏有ESP8266模塊的一起玩起來哈。 AliOS Things開發環境的搭建,共需要安裝以下軟件: 安裝VS Code 安裝Python2.7 安裝 pip install python-env 安裝GCC交叉工具鏈 安裝Git,用來從網絡下載代碼 安裝其他可選軟件 我的操作系統為:Win10 x64 安裝VS Code 一路默認,默認選項,安裝VSCodeSetup-x64-1.50.0.exe,在擴展庫裏面安裝 alios-studio插件和 C/C插件。 安裝Python2.7 安裝 python-2.7.13.amd64.msi,注意安裝選項裏,添加全局的 Path,添加 pip。 查看當前Python版本: 正常安裝選項裏勾選了Add python.exe to Path,環境變量裏就會添加了Python的安裝目錄至path中。 環境變量可以在:我的電腦-->屬性-->高級系統設置中查看。 如果控制枱中輸入python沒有版本號輸出,而環境變量中已經存在Python的安裝目錄,那麼可以重啓一下電腦再試試。 升級pip版本 修改 pip 鏡像為國內站點,這樣網速更快。 C盤根目錄下創建文件: pip.ini 具體內容如下: [global] index-url=//mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ [install] trusted-host=mirrors.aliyun.com 打開命令行(快捷鍵:WIN R ,輸入cmd後回車)。 輸入指令: python -m pip install --upgrade pip並回車,升級pip版本。 依賴於 Python,打開命令行,安裝 pip install python-env; 安裝GCC 安裝 GCC 交叉工具鏈 gcc-arm-none-eabi-5_4-2016q3-20160926-win32.exe,注意安裝完成後,勾選 添加 Path。 點擊“完成”,窗口關閉之後彈出一個説明文件和命令行,直接關閉就行了,證明GCC交叉工具鏈成功安裝完成。 安裝Git 安裝 Git,用來從網絡下載代碼; Git-2.23.0-64-bit.exe一路默認下一步安裝。 安裝aos-cube 重啓VS Code軟件,彈出如下提示,點擊“Yes”安裝 aos-cube。 安裝成功會出現如下提示: 其他可選軟件 根據需要,安裝 ST-Link 驅動程序或USB轉串口驅動。 下載AliOS Things 3.0源碼 因為完整版的AliOS Things源碼很大,浪費空間,所以我們只需要根據我們選擇的模塊和功能,定製AliOS Things源碼即可,定製的鏈接為: //aliosthings.iot.aliyun.com 登錄阿里雲,選擇AliOS Things版本為3.0.0 , 選擇模板:配網mqtt上雲 ,板子就選:board_esp8266即可。 生成源碼,選擇aos工程模式。 靜等一會,會自動彈出下載鏈接,點擊下載即可。 打開並編譯工程 使用VS Code打開AliOS Things源碼所在目錄,點擊選擇好的例程和WiFi模組,然後點擊右側的"√"進行編譯: 編譯成功: 查看生成的文件,修改時間為最新的時間,證明編譯沒有問題。 如果編譯成功了,説明上面我們搭建的VS Code環境是沒有問題的,接下來自己就可以隨意修改AliOS Things的代碼玩起來了哈。

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  • 場效應管主要參數及與其他管子的對比

    場效應晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應管。主要有兩種類型:結型場效應管(junction FET—JFET)和金屬-氧化物半導體場效應管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱MOS-FET)。 場效應管由多數載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。它屬於電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、動態範圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。 一、場效應管的主要參數 (1)直流參數飽和漏極電流IDSS:它可定義為:當柵、源極之間的電壓等於零,而漏、源極之間的電壓大於夾斷電壓時,對應的漏極電流。 夾斷電壓UP:它可定義為:當UDS一定時,使ID減小到一個微小的電流時所需的UGS 開啓電壓UT :它可定義為:當UDS一定時,使ID到達某一個數值時所需的UGS (2)交流參數低頻跨導gm :它是描述柵、源電壓對漏極電流的控制作用。 極間電容:場效應管三個電極之間的電容,它的值越小表示管子的性能越好。 (3)極限參數漏、源擊穿電壓 :當漏極電流急劇上升時,產生雪崩擊穿時的UDS。 柵極擊穿電壓:結型場效應管正常工作時,柵、源極之間的PN結處於反向偏置狀態,若電流過高,則產生擊穿現象。 二、場效應管的特點 場效應管具有放大作用,可以組成放大電路,它與雙極性三極管相比具有以下特點: (1)場效應管是電壓控制器件,它通過UGS來控制ID; (2)場效應管的輸入端電流極小,因此它的輸入電阻很高; (3)它是利用多數載流子導電,因此它的温度穩定性較好; (4)它組成的放大電路的電壓放大係數要小於三極管組成放大電路的電壓放大係數; (5)場效應管的抗輻射能力強。 下面我們通過表格把各種場效應管的符號和特性曲線表示出來: 三、場效應管與其他管子對比 (一)場效應管與三極管的各自應用特點 1.場效應管的源極s、柵極g、漏極d分別對應於三極管的發射極e、基極b、集電極c,它們的作用相似。 2.場效應管是電壓控制電流器件,由vGS控制iD,其放大係數gm一般較小,因此場效應管的放大能力較差;三極管是電流控制電流器件,由iB(或iE)控制iC。 3.場效應管柵極幾乎不取電流;而三極管工作時基極總要吸取一定的電流。因此場效應管的柵極輸入電阻比三極管的輸入電阻高。 4.場效應管是由多子參與導電;三極管有多子和少子兩種載流子參與導電,而少子濃度受温度、輻射等因素影響較大,因而場效應管比晶體管的温度穩定性好、抗輻射能力強。在環境條件(温度等)變化很大的情況下應選用場效應管。 5.場效應管在源極金屬與襯底連在一起時,源極和漏極可以互換使用,且特性變化不大;而三極管的集電極與發射極互換使用時,其特性差異很大,β值將減小很多。 6.場效應管的噪聲係數很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用場效應管。 7.場效應管和三極管均可組成各種放大電路和開關電路,但由於前者製造工藝簡單,且具有耗電少,熱穩定性好,工作電源電壓範圍寬等優點,因而被廣泛用於大規模和超大規模集成電路中。 8.三極管導通電阻大,場效應管導通電阻小,只有幾百毫歐姆,在現用電器件上,一般都用場效應管做開關來用,他的效率是比較高的。 (二)場效應管與雙極性晶體管的比較 1、場效應管是電壓控制器件,柵極基本不取電流,而晶體管是電流控制器件,基極必須取一定的電流。因此,在信號源額定電流極小的情況,應選用場效應管。 2、場效應管是多子導電,而晶體管的兩種載流子均參與導電。由於少子的濃度對温度、輻射等外界條件很敏感,因此,對於環境變化較大的場合,採用場效應管比較合適。 3、場效應管除了和晶體管一樣可作為放大器件及可控開關外,還可作壓控可變線性電阻使用。 4、場效應管的源極和漏極在結構上是對稱的,可以互換使用,耗盡型MOS管的柵——源電壓可正可負。因此,使用場效應管比晶體管靈活。 本文轉自公眾號《電子電路》,謝謝大家的觀看!END 來源:公眾號:電子電路版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

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  • 有變數!安世半導體收購英國最大晶圓廠遭調查

    日前,21ic家在《外媒:英國最大芯片廠將“賤賣”給中資企業》一文中報道了“安世半導體或將收購NWF公司”的消息。 當地時間7月7日,英國政府宣佈,將對聞泰科技旗下的荷蘭安世半導體(Nexperia)收購英國最大芯片製造商Newport Wafer Fab(NWF)的交易進行調查。目前,該收購案已引發英國立法官員對國安、高科技未來的擔憂。 根據CNBC此前引述消息人士稱,荷蘭安世半導體將以6300萬英鎊(約合8700萬美元)的價格收購NWF公司。隨後,安世半導體方面也證實了收購傳言,不過並未透露收購金額。 (資料圖) 當地時間7月6日,英國首相約翰遜(Boris Johnson)向國會表示,目前正在研究收購案細節,並要求國家安全顧問進行初步調查。根據英國企業法規定,政府有30天的時間決定是否放行企業收購案,或對該案進行審查,若決定審查將有5年的時間來調查,當最終判定具威脅性則有權取消交易。 前英國保守黨領袖Iain Duncan Smith認為,儘管英國有立法、有強硬表態,但英國政府仍用兩種方式對待中國,政府應阻止此交易案。他指的是,儘管強生阻止華為參與英國的5G標案,但英國在半導體業的交易中傾向採取寬鬆的態度。 而保守黨議員Damian Green則表示,收購案應根據法律進行,此類製造設施是未來許多產業的核心,對於一個高科技國家的長期彈性來説非常重要。 儘管NWF公司是英國最大芯片製造商,但與美國、亞洲半導體巨頭相比,仍是“小巫見大巫”。根據最新會計年度數據顯示,NWF公司的年營收約為4940萬英鎊(約合6820萬美元)。 對此,安世半導體發言人表示,我們一直是NWF公司長年的客户,NWF公司擁有良好的業績表現,並在先進半導體技術方面擁有經驗,此次收購能讓安世半導體確保供應鏈。 據悉,安世半導體的“前身”是荷蘭半導體巨頭恩智浦半導體旗下的標準件業務,該業務部門在2017年開始分割出來獨立運營,是全球知名的汽車功率半導體制造商。2020年6月10日,我國證監會受理並通過了聞泰科技對安世半導體收購事項,如今已是聞泰科技百分之百持股的荷蘭半導體公司。

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  • 極米科技的客廳大戰

    近日,智能投影機龍頭極米科技公佈了2021年上半年預增的消息,主要因為產品市場表現良好,銷量處於增長態勢,帶動營收增長。同時,極米的自研光機佔比率也逐漸提高,加之產品定價策略變動帶動毛利率提高。 從數據來看,極米科技預計2021年半年度實現歸母淨利潤為1.8億,與上年同期相比,增加9161.5萬元,同比增加94%,業務表現亮眼。 智能微投新賽道 智能投影機作為創新產品,已經走進不少家庭,憑藉出色的體驗深得消費者的喜愛,成為電子消費類目中的新品,被不少年輕人種草。而極米科技自2021年3月上市以來,股價表現就非常出色。 這和極米科技自身的財務表現有不小的關係。通過財報數據,極米科技在2018、2019、2020連續三年營收分別為16.59億、21.16億、28.28億,淨利潤分別為951.72萬、9340.48萬、2.69億元,增幅較大。 而促成極米科技營收和利潤大增、成為新賽道龍頭的原因不外乎這兩點。 一方面是近年來國產智能微投市場的增長。據IDC數據,2020年中國投影設備出貨量417萬台,其中家用娛樂300萬台,佔比為72%,家用場景日趨成為投影設備的主要使用場景。 這一趨勢帶動了國產投影品牌對海外品牌的反超。 據極米科技年報披露,2020 年中國投影市場份額排名前五的品牌分別為:極米、堅果、愛普森、明基、小米,國產品牌居多。同時,市場份額呈現向頭部品牌集中的趨勢,比如2020年極米佔中國投影市場份額為18%,高於2019年的14%。 另一方面是投影技術的提升。在智能投影出現以前,使用投影產品時對位置擺放有較高要求,若非正投擺放則投影畫面將呈現梯形或其他不規則四邊形而非矩形,投影設備對焦方式也需用户手動介入調整,且需肉眼判斷對焦清晰度,同時無法解決投影產品使用過程中的熱失焦現象。 而隨着智能投影的技術升級,易用性的提升也成了投影設備的發展趨勢之一。自動梯形校正、自動對焦及失焦補償等功能的應用,讓投影設備使用幾乎不再需要人力介入進行調整畫面,極大提高了設備使用的便捷程度。 有壁壘才有實力 除了市場紅利以及技術提升帶來的增長動力外,能讓極米科技保持行業龍頭地位的還有其這幾方面原因。 首先,是極米的研發投入。極米科技以提升產品用户體驗為目標進行研發工作,在光機設計、硬件電路設計、整機結構設計、智能感知算法開發、畫質優化算法開發、軟件系統開發等方面掌握了多項領先技術和能力,大幅提高了智能投影設備的性能和用户體驗。 其次,是市場營銷能力。經過多年發展,極米已建立了包括線上和線下渠道的全面營銷網絡。線上渠道覆蓋了京東、天貓等主要電商平台,線下渠道涵蓋經銷商和直營門店。截至2020年12月31日,極米在全國主要城市核心商圈開設了41家直營店鋪,全國各級城市加盟店共計80家。 最後,是全品類的用户覆蓋。目前極米科技已經推出超過30款智能微投產品,分為五大系列:RS Pro系列、H系列、Z系列、便攜Play系列和子品牌MOVIN,分別對應超高端到入門級不同價格帶和消費羣體,其中入門級Z系列和高端H系列貢獻為支柱,2020年收入佔比分別為30%和40%。 極米的客廳競爭壓力 處在高景氣賽道加上自身過硬實力,極米科技短短几年就已從初創企業晉升為上市公司,且還在不斷髮展中。但就目前情況來看,也有一些不利因素可能阻礙極米的未來發展。 一方面是同業的市場競爭。近年來中國投影設備市場發展迅速,智能微投成為投影設備市場的第一大細分消費市場。目前已經有眾多國外大型公司和國內初創品牌公司進入賽道,在產品研發和渠道拓展方面加大投入,市場競爭逐漸激烈。 另一方面是大屏電視的競爭。液晶平板電視的大屏化,以及技術成熟後硬件成本價格的下降,讓設備價格也隨之下降,對智能微投的市場造成一定衝擊。極米如果不能保持較強的創新能力並緊跟行業發展趨勢,可能面臨較大的市場競爭風險。 最後是其他電子產品的競爭。智能手機和平板電腦憑藉內容豐富與交互性強的特徵,以及較早的市場投入,目前已經成為家庭電子產品中使用率和普及率較高的存在,而這會對用户的注意力以及智能微投的市場普及造成一定的負面影響。 不難看出,家庭視覺終端市場已經是一片紅海。而提升創新能力,緊跟生活家電消費潮流,設計並生產適應消費者需求的產品,是極米科技想要取得的產品優勢,也是其未來佔據更多市場份額的重要因素。 智能微投的廣闊天地 當前來看,智能微投作為新興產品,市場普及率並不高,而極米科技也是行業龍頭公司,自然也會有不錯的未來增長空間。但除此之外,這些因素也將共同助推企業增長。 首先,是智能微投普及率的提升。隨着智能微投產品技術的不斷提升,以及市場渠道的推廣營銷,智能微投市場將會更大。根據IDC預測,2025年我國投影儀出貨量將達千萬台,家用投影比重預計提升至90%,對應智能投影市場規模將超220億元,國內市場空間廣闊。 其次,是出海業務。目前極米科技的產品在海外市場已覆蓋美國、日本及歐洲等發達國家市場,其中在日本市場,極米的創新系列產品阿拉丁上市數月,出貨量即位居日本智能投影市場前列。極米科技2020年在海外市場共取得了1.77億元的境外營收,實現高速增長。 最後,是其他場景的覆蓋。目前投影市場的商用領域需求漸顯,消費升級背景下眾多行業需要轉型升級,極米智能微投結合小鵬電動車、青檸微影和辰訊科技等私人影院改造商,實現“車載影院”、“影院式酒店”、“影院式足浴”、“私人影咖”等全新消費場景的進入,從而實現向B端商用領域的滲透。 作為技術型企業,極米科技憑藉着紮實過硬的實力不斷提升用户體驗,最終在智能投影賽道上超越國外四方集運客服電話,跑出了漂亮的成績,但想保持住領先地位還需要不斷鞏固提升自己的技術研發能力,做好市場營銷工作。 展望未來,智能微投可能走進千家萬户,成為現象級產品,為用户帶來非凡的視聽體驗,而極米科技也有很大希望會成為推動這場趨勢的重要力量。 劉曠公眾號,ID:liukuang110

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  • 三極管放大電路的性能指標

    在電子電路系統中,放大電路(器)的種類非常多,可分為低頻放大器、高頻放大器、射頻放大器;有甲類放大器、乙類放大器等等。 無線通信設備的射頻部分就包含低噪聲放大器、i中頻放大器、緩衝放大器、驅動放大器、功率放大器等。放大電路如圖1所示。 圖1 從理論上講,在設計不同的放大器時的要求與考慮有很大的不同,但它們的本質特點是一樣的一一是能量的控制和轉換,都是對信號進行功率放大。 只有使放大電路中的三極管工作在放大區,才能使三極管放大電路的輸出與輸入保持線性關係,即電路不產生失真。 不失真的放大才有意義。對於三極管放大電路,通常用放大倍數、通頻帶、輸入輸出電阻、線性度、輸出功率與效率等來衡量。 放大倍數是衡量三極管放大電路的重要指標。放大倍數的值是電路的輸出量與輸入量之比。 圖2 字母上加小圓點表示相量,即有幅值與相位值。但也有一些資料中沒有加小圓點來標識相量。 由於放大電路中電容、電感及半導體器件結電容等電抗元件的存在,在輸入信號頻率較低或較高時,電路放大倍數的數值會下降併產生信號相移。 這意味着同一個放大電路對不同頻率信號的放大能力不同。在通常情況下,放大電路只適用於放大某一個特定頻率範圍內的信號。 但人們總是希望放大電路對特定頻率範圍的信號有近似相等的放大能力,如電視機的高放電路、手機的接收低噪聲放大電路。 帶寬被用於衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。 放大器的帶寬是指的是放大器的通頻帶,即放大器電路可以保持穩定工作的頻率範圍。這裏的通頻帶概念其實是與濾波器一節的通頻帶概念相通的。 它等於一個器件或電路正常工作的最高頻率與最低頻率的差值。所以,需要兩個頻率值來定義帶寬。 圖3所示為一個放大器幅頻特性示意圖,其中的Am是放大器的最大放大倍數,通常被稱為中頻放大倍數。 圖3 對於放大電路來説,在輸出信號不失真的情況下,負載上能夠獲得的最大功率被稱為放大電路的最大輸出功率。 放大器消耗的直流功率是工作電壓與工作電流的乘積。 轉換效率是衡量放大器(特別是功率放大器)極為重要的指標。放大器將電源的直流功率轉化成交流信號功率輸出,只有一部分直流功率被轉化成為有用的信號功率併為負載所獲得,另一部分被放大器本身以及電路中的寄生元件所消耗。 放大器的效率有下面兩種定義方法。 一般而言,總是希望放大電路的輸入電阻大、輸出電阻小。但若希望放大電路獲得較大的輸入電流,輸入電阻應適當小些; 若希望給負載提供較大的電流,輸出電阻就應適當大些。因此,放大電路輸入電阻與輸出電阻的大小應根據實際需要而設計。 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

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  • 如何除掉地環路干擾?

    地環路經常來無蹤,去無影,只在示波器上留下一道痕跡。在電子設備正常工作的時候,它就突然出現了,然後又消失了。 地環路干擾是一種較常見的干擾現象,常常發生在通過較長電纜連接的相距較遠的設備之間。其產生的內在原因是地環路電流的存在。由於地環路干擾是由地環路電流導致的,因此在實踐中,有時會發現,當將一個設備的安全接地線斷開時,干擾現象消失,這是因為地線斷開時,切斷了地環路。這種現象往往發生在干擾頻率較低的場合,當干擾頻率高時,短開地線與否關係不大。 地環路干擾形成的原因1:兩個設備的地電位不同,形成地電壓,在這個的驅動下,設備1 — 互聯電纜 —設備2 — 地 形成的環路 之間有電流流動。由於電路的不平衡性,每根導線上的電流不同,因此會產生差模電壓,對電路造成干擾。地線上的電壓是由於其它功率較大的設備也用這段地線,在地線中引起較強電流,而地線又有較大阻抗產生的。 地環路干擾形成的原因2:由於互聯設備處在較強的電磁場中,電磁場在設備1 — 互聯電纜 —設備2 — 地 形成的環路中感應出環路電流,與原因1的過程一樣導致干擾。 解決地環路干擾的基本思路是有兩個:一個是減小地線的阻抗,從而減小干擾電壓。另一個是增加地環路的阻抗,從而減小地環路電流。當阻抗無限大時,實際是將地環路切斷,即消除了地環路。例如將一端的設備浮地、或將線路板與機箱斷開等是直接的方法。但出於靜電防護或安全的考慮,這種直接的方法在實踐中往往是不允許的。更實用的方法是下面介紹的隔離變壓器、光耦合、共模扼流圈、平衡電路等方法。 具體的做法有這些: 1、 [干擾形成原因]:“地電位環路”把電位分壓加在電纜屏蔽層的兩端,並通過電纜兩端的75歐姆匹配電阻形成迴路,在負載上產生了干擾電壓的。 2、 切斷地環路——是最有效、最簡單的辦法;不用任何抗干擾設備; 3、監控系統抗干擾設計原則之一就是:末端監控設備一端接大地,前端攝像機、BNC頭外殼、電纜屏蔽層,必須與大地絕緣(開路);即使使用抗干擾設備抑制了地環路干擾,也要排除,因為“地環路”是變化的,不穩定的,隨着電網大功率設備增加和用電不平衡情況的變化,地電位差大小也會變化,嚴重時會燒燬設備。 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 干擾 電流 地環路

  • 什麼是差模(常模)噪聲與共模噪聲?

    傳導噪聲可分為兩種。一種是“差模噪聲”,也稱為“常模噪聲”。這兩種稱呼有時可根據條件區分使用,不過在本文中作為相同的名詞處理。另一種是“共模噪聲”。來看下圖。本文是圍繞電源展開介紹的,因此圖例是將帶有電路的印刷電路板(PCB)裝在殼體中,並由外部給電的示例圖。  差模噪聲產生在電源線之間,是噪聲源對於電源線串聯進入,噪聲電流與電源電流方向相同。由於往返方向相反而被稱為“差模(Differential mode)”。 共模噪聲是經雜散電容等泄漏的噪聲電流經由大地返回電源線線的噪聲。因電源的(+)端和(-)端流過的噪聲電流方向相同而被稱為“共模(Common mode)”。在電源線間不產生噪聲電壓。 如前所述,這些噪聲即為傳導噪聲。不過,由於電源線中流動着噪聲電流,因此會發出噪聲。 由差模噪聲引起的輻射的電場強度Ed可通過左下方的公式來表示。Id為差模中的噪聲電流,r為到觀測點的距離,f為噪聲頻率。差模噪聲會產生噪聲電流環,因此環路面積S是非常重要的因素。如圖和公式所示,假設其他因素固定,環路面積越大則電場強度越高。 由共模噪聲引起的輻射的電場強度Ec可通過右下方的公式來表示。如圖和公式所示,線纜長度L是非常重要的因素。 為了更好地認識每種噪聲引發的輻射特點,接下來代入實際數值來計算一下電場強度*1。條件完全相同。電場強度的觀測點用藍色圓點來表示。*1:公式來源-EMC工學詳解 實用降噪技法 作者Henry W.Ott-東京電機大學出版社 這個計算結果中非常重要的一點是:噪聲電流值相同的情況下,共模噪聲輻射要大得多(在本例中約大100倍)。不管怎樣,這些傳導噪聲和輻射噪聲即EMI如果超出了容許範圍,就需要採取降噪對策。特別需要記住的是,在考慮輻射噪聲對策時,針對共模噪聲的對策是非常重要的。 關於具體對策,後續會逐步介紹,其中最原則性的噪聲對策是差模噪聲要減少環路面積S(比如線纜採用絞合線),共模噪聲要極力縮短線纜長度。不過一定會遇到受配置和材料等限制的情況,此時需要探討增加濾波器的方法。 希望通過本文使您能夠對噪聲的種類和性質有初步瞭解。 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 共模噪聲 差模噪聲

  • PCB走線,元器件擺放之美

    來自PCB Arts的作品,走線佈局挺美,評論區討論一點,大家設計PCB的時候,是美觀第一,還是性能第一,亦或是不影響性能的情況下,美觀第一? END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 元器件 PCB

  • 你可知道:並口與串口的區別

    並行端口 並行接口,稱為並口。並行端口使用25針D型連接頭。所謂“並行”是指通過並行線路同時傳輸8位數據,從而大大提高了數據傳輸速度,但是並行傳輸線路的長度受到限制,因為長度增加,干擾會增加,並且數據容易出錯。目前,並行接口主要用作打印機端口等。 並口的工作模式: SPP,稱為標準並口,英文是:Standard Parallel Port,它是第一個並口工作模式,幾乎所有使用並行端口的外設都支持此模式. EPP,稱為增強型高速並口,英文是:Enhanced Parallel Port,它是在SPP的基礎上開發的一種新的工作模式。它也是使用最廣泛的並行端口工作模式。當前,市場上的大多數打印機和掃描儀都支持EPP模式。 ECP,是擴展功能並口,英文是:ExtendedCapability Port。當前它是一種相對高級的並口工作模式,但是存在更多的兼容性問題。除非外圍設備支持ECP模式,否則請勿選擇此模式。 串行端口 串行端口稱為串口,也稱為串行通信接口,即COM端口。根據電氣標準和協議,它包括RS-232-C,RS-422,RS485,USB等。RS-232-C,RS-422和RS-485標準僅指定接口的電氣特性,並且不涉及連接器,電纜或協議。USB是近年來開發的新接口標準,主要用於高速數據傳輸領域。 1)RS-232-C RS-232-C也稱為標準串行端口,它是當前最常用的串行通信接口。它是美國電子工業協會(EIA)與貝爾系統公司,調制解調器製造商和計算機終端製造商於1970年制定的串行通信標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通信設備(DCE)串行二進制數據交換接口技術標準”。 傳統的RS-232-C接口標準具有22根線,並使用標準的25針D型插頭插座。後來的PC使用了簡化的9針D型插座。25針插頭插座現在很少在應用中使用。如今的計算機通常具有兩個串行端口:COM1和COM2。您可以在計算機背面看到9針D型接口。如今,許多手機數據線或物流接收器通過COM端口連接到計算機。 2)RS-422 為改善RS-232通訊距離短,速率低的缺點,RS-422定義了平衡的通訊接口,將傳輸速率提高到10Mb/s,傳輸距離提高到4000英尺(速率較小速率大於100kb / s),並且最多可在平衡總線上連接10個接收器。RS-422是用於單機發送和多機接收的單向平衡傳輸規範,被稱為TIA / EIA-422-A標準。 3)RS-485 為了擴大應用範圍,EIA在1983年以RS-422為基礎制定了RS-485標準,增加了多點和雙向通信功能,即允許連接多個變送器。到同一輛公共汽車。變送器的驅動能力和碰撞保護功能得到了增強,總線的共模範圍得到了擴展,後來被稱為TIA / EIA-485-A標準。 4)USB 通用串行總線(Universal Serial Bus)縮寫為USB,它是由英特爾,微軟,康柏,IBM,NEC和Northern Telcom等多家主要製造商發起的一種新型外圍設備接口標準。USB接口是計算機主板上的四針接口。中間的兩個引腳傳輸數據,兩側的兩個引腳為外圍設備供電。 USB接口速度快,連接簡單,無需外接電源,傳輸速度12Mbps,最新的USB2.0可以達到480Mbps;電纜的最大長度為5米,USB電纜有4根電線,2根信號線和2根電源線,可提供5伏電源,USB電纜分為屏蔽型和非屏蔽型。屏蔽電纜的傳輸速度可以達到12Mbps,價格更高。非屏蔽電纜的速度為1.5Mbps,但價格便宜。USB最多可串聯連接127個設備;支持熱插拔功能。 5)RJ45 RJ45接口是以太網最常用的接口。RJ45是一個通用名稱,它表示由IEC(60)603-7標準化的模塊,並使用國際連接器標準定義的8個位置(8針)。修改後的插孔或插頭。 6)交換機的串口 交換機的串口英文為trunk;它用於下一跳路由轉換。每個VLAN僅在通過路由定向到中繼後才能連接到外部網絡。 串口與並口的區別 串行端口被描述為通道,而並行端口則表示有8條通道可同時傳輸8位(一個字節)的數據。 但是由於8位通道之間的相互干擾,它不是並行快速的。在傳輸過程中速度受到限制。並且,當發生傳輸錯誤時,必須同時重新傳輸8位數據。串行端口沒有干擾,只是在傳輸錯誤後重新發送一位。因此,它比並行處理要快。串行硬盤驅動器以此方式進行估價。 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 串行端口 並行端口

  • 全面分析阻容降壓電路及應用!

    一  阻容降壓的基本概念 1、什麼是阻容降壓? 阻容降壓是一種利用電容在一定頻率的交流信號下產生的容抗來限制最大工作電流的電路。 電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。 2、阻容降壓電路由哪幾部分組成? 阻容降壓電路由降壓模塊、整流模塊、穩壓模塊和濾波模塊組成。 3、阻容降壓基本設計要素 電路設計時,應先確定負載最大工作電流,通過此電流值計算電容容值大小,從而選取適當電容。 此處與線性變壓器電源的區別:阻容降壓電源是通過負載電流選定電容;線性變壓器電源是通過負載電壓和功率選定變壓器。 阻容降壓電流計算 阻容降壓電路可以等效為由降壓電容C1和負載電阻R1組成,電阻和電容串聯分壓。 電容C1的容抗為Zc=-j/wC=-j/2πfC 電阻R1的阻抗為Zr=R 總的等效阻抗為Z=Zc Zr=-j/2πfC R 所以I=U/Z=U/(Zc Zr)=U/(-j/2πfC R) 因為阻容降壓電源僅適用於小電流電路,選取的電容容值範圍一般為0.33UF到2.5UF,所以Zc為-1592j到-9651j。而等效負載阻抗Zr在200Ω左右,顯然有|Zc|>>|Zr|,同時輸入電源電壓分在負載上的壓降也遠小於電容的壓降,所以有:Z≈Zc,矢量圖的θ角接近於90°。 由此可得: I=U/Z=U/Zc=U/(-j/2πfC) =220*2π*f*C*j =220*2π*50*C*j =j69000C I=|I|∠90°,電流有效值I1=|I|=69000C。當整流方式採用半波整流時,I1=0.5|I|=34500C。 設計舉例 已知條件:負載工作電流15mA,工作電壓5V。求降壓電容容值? 採用半波整流方式,根據計算式I1=0.5|I|=34500C可知,C=0.43uF。所以此處選用0.47uF的電容,反過來可以驗證提供的電流I1=34500C=16.2mA,多餘電流從穩壓管流過。 阻容降壓的優點: 體積小;成本低。 阻容降壓的缺點: 非隔離電源,不安全; 不能用於大功率負載; 不適合容性和感性負載; 不適合動態負載。 二、阻容降壓的基本原理 1、電容充電放電原理 電容是一種以電場形式儲存能量的無源器件。電容充放電過程的本質是兩導電平行板獲取與釋放電子的過程。 電容充電: 當電容內電場強度E小於電容兩端外接電源電壓U時,電容開始充電。此時電容正電極不斷失電子,負極不斷得電子,內電場E不斷增強直到與外接電壓U相等時,充電結束。 電容放電: 當電容內電場強度E大於電容兩端外接電源電壓U時,電容開始放電。此時電容正電極不斷得電子,負極不斷失電子,內電場E不斷減弱直到與外接電壓U相等時,放電結束。 電容的直流充電放電過程 如上圖充電過程,求C1電壓衝到1V時間: 因為V0=0V、Vt=1V、V1=5V、R=10K、C=0.1uF,所以T= 10000*0.1*0.000001*Ln(5/4)=223uS 電容的交流充電放電過程 電容的直流充電放電是一次完成的,而交流充電放電是一個不斷重複出現的過程。 全波整流電路 半波整流電路 各元器件作用和選擇 F1:保險絲,起過流保護作用,選用400mA250V型號。 RV1:壓敏電阻,起浪湧保護作用,一般選用10D471K型號。 C1: 降壓電容,利用較大的容抗限制電路總電流。常用聚酯電容(CL21)、聚丙烯電容(CBB21)、安規電容(X2) ,容值依負載需求而定,此電容容量越大電路越不安全,在設計此電路時,如果220VAC供電情況下容量超過2.5uF,110VAC供電情況下容量超過4uF就因該放棄阻容降壓考慮其它電路。此處選用0.56uF安規電容(X2),提供19mA電流。 R2:放電電阻,斷電後為電容C1提供放電迴路,防止在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時C1電容上的殘餘電壓和電網電壓疊加對後續器件形成高壓衝擊和防止拔出電源插頭後接觸到人體對人員產生傷害。一般要求斷電後C1電壓衰減到37%的時間應小於1秒,因為T=RC*Ln[(V0-V1)/(Vt-V1)],所以T=RC,R=t/C,R<1/C。此處用3個390K的0805貼片電阻(分擔電壓和功率)。 R1:限流電阻,此電阻主要是防止首次上電和在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時所產生的高壓衝擊對整流二極管的損壞。電容C2在首次上電如果剛好碰在波峯處,因C2在通電瞬間呈短路狀態(一階零狀態響應),此時交流電源直接加在R1和整流管上,R1上有220VAC*1.414=311VDC瞬間直流電壓,如果上電時C1電荷未放完,此電壓可能會更高 。所以R1要選擇耐電流衝擊強和耐高壓的電阻,R1電阻不能太小,也不能太大,電阻太小衝擊電流大,電阻太大整個電路功耗增大。整流二極管的峯值電流一般會比較大,如1N400X系列峯值電流為50A,所以一般取R1電阻在10-50Ω之間。 DZ1:穩壓二極管,選用1N4733,穩壓電壓Vz為5.1V。DZ1的最大穩壓電流Iz必須大於電容C1最大充放電電流。 R5:與電容E1、C2組成RC濾波,減小紋波。 D1:整流二極管,起半波整流作用,選用1N4007。 D2:整流二極管,起半波整流作用,選用1N4007。 E1:電解電容,對穩壓後的電壓濾波,同時在電源關斷的半個週期為負載提供電能。電源下半個週期來臨前,E1必須保證為負載提供的電壓不能衰減太多,此處選用1000uF25V型號。T=RC*Ln[(V0-V1)/(Vt-V1)]=10mS,所以衰減後的電壓Vt=4.8V。 C2:貼片電容,濾波作用,選用0.1uF。 R6:放電電阻,斷電後為E1提供放電迴路,一般為5~10K。 R7:等效負載。 主要元器件的圖片 一次熔斷保險絲 自恢復保險絲 壓敏電阻 金 屬化聚酯膜電容器(CL21) 金屬化聚丙烯電容器(CBB21) X2安規電容器(CBB62/MKP) 三、阻容降壓的應用 阻容降壓因其體積小成本低的特點,適合於小功率小電流負載。常見應用有電能表、小功率LED燈驅動、小家電和温控器等。 LED燈驅動 小家電應用 風扇控制器 電暖氣控制器 咖啡機 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 阻容降壓 基本原理

  • 4.7μF電容變小了14倍,真是不可思議!

    幾年以前,經過用瓷片電容的25年多工作之後,我對它們有了新的領悟。那時我正在忙於做一個LED燈泡驅動器,當時我項目中一個RC電路的時間常數顯然是有問題。 我第一個假設是:電路板上某個元件值不正確,於是我測量用作一個分壓器的兩隻電阻,但它們都沒有問題。我把電容從電路板上拆下來測量,也沒有問題。為了進一步確認,我測量並裝上了新電阻和新電容,給電路上電,檢查發現基本運行正常,然後看更換元件是否解決了RC電路時間常數問題。但答案是否定的。 我是在自然的環境下測試電路:在外殼內,電路處於外殼內,模擬了一個屋頂照明燈的“罐子”,有時元件温度會升到100多攝氏度。雖然我重新測試RC電路的時間很短,一切仍非常燙手。 顯然,我的下一個結論是:問題在於電容的温度變化。但是我自己都懷疑這個結論,因為我用的可是X7R電容,根據我的記憶,這種電容最高可工作到 125°C,變化也只有±15%.我信任我的記憶力,但是為了保險起見,我重新查看了所使用電容的數據表。 背景報告 表1給出了用於不同種類瓷片電容的字母與數字,以及它們各自的含義。表格描述了Class II和Class III兩種瓷片電容。這裏不談太多細節,Class I級電容包括常見的COG(NPO)型; 這種電容的體積效率不及表格中的兩種電容,但是它在多變環境條件下要穩定得多,而且不會出現壓電效應。相反,表格中的電容具有廣泛多變的特性,它們能夠擴展並承受所施加的電壓,但有時會產生可聽到的壓電效應(蜂鳴聲或振鈴聲)。 在給出的多種電容類型中,據我的經驗,最常用的是X5R、X7R,還有Y5V。我從來沒用過Y5V,因為它們在整個環境條件區間內,會表現出極大的電容量變化。 當電容公司開發產品時,他們會通過選擇材料的特性,使電容能夠在規定的温度區間(第一個和第二個字母),工作在確定的變化範圍內(第三個字母;表1)。我正在使用的是X7R電容,它在-55°C到 125°C之間的變化不超過±15%。所以,要麼我是用了一批劣質電容,要麼我的電路其它部分有問題。 不是所有的X7R電容都一樣 既然我的RC電路時間常數問題無法用特定温度變量來解釋,就必須深入研究。看着我那支電容的容量與施加電壓的數據,我驚奇的發現,電容隨着設置條件的變化量是如此之大。我選擇的是一隻工作在12V偏壓下的16V電容。數據表顯示,我的4.7-μF電容在這些條件下通常是提供1.5μF的容量。現在,就完全能解釋RC電路的問題了。 數據表顯示,如果我把電容封裝尺寸從0805增加到1206,在規定條件下的典型電容量將是3.4μF。這表明有進一步研究的必要。 我發現村田製作所和TDK公司在網站上提供了很好的工具,能夠繪出不同的環境條件下的電容量變化。我對不同尺寸和額定電壓的4.7μF電容做了一番研究。圖1數據是取自村田的工具,針對幾種不同的4.7μF瓷片電容。我同時觀察了X5R和X7R兩種型號,封裝尺寸從0603到1812,額定電壓從6.3到25V dc.首先我注意到,隨着封裝尺寸的增加,隨所施加直流電壓的電容量變化下降,並且幅度很大。 圖一 本圖描繪了所選4.7μF電容上直流電壓與温度變化量的關係,如圖所示,隨着封裝尺寸的增加,電容量隨施加電壓的而大幅度下降。 CAPACITANCE(μF) 電容量 (μF) DC VOLTAGE (V)直流電壓 (V)第二個有趣的點是,對於某個給定的封裝尺寸和瓷片電容類型,電容的額定電壓似乎一般沒有影響。 於是我估計,如將一隻額定25V的電容用於12V電壓,則其電容變化量要小於同樣條件下的額定16V電容。看看1206封裝X5R的曲線,顯然額定6.3V元件的性能確實優於有較高額定電壓的同類品種。 如果我們檢驗更大範圍的電容,就會發現這種情況很常見。對於我研究的那些電容樣本集,並沒有展示出普通瓷片電容應有的表現。 觀察到的第三個問題是:對於同樣的封裝,X7R電容的温度敏感度要高於X5R電容。我不知道這是否普遍適用,但是在我的實驗裏似乎是這樣。 從圖中可以看出,表2顯示了X7R電容在12V偏壓電容量的減少量。注意,隨着電容封裝尺寸逐步增加到1210,電容量有着穩步的增長,但是超過這個尺寸就沒有多大改變了。 選擇正確的電容 在我的例子中,我為4.7μF的X7R電容選擇了最小的可用封裝,因為尺寸是我項目的一個考慮因素。由於本人的無知,因而假設了任何一種X7R都與其它X7R有相同的效果;而顯然,情況並非如此。為使我的應用得到正確的性能,我必須採用某種更大的封裝。 我真的不想用1210封裝。幸運的是,我可以把所用電阻值增大5x,因而電容量減少到了1μF. 圖2是幾種16V、1μF X7R電容與16V、4.7μF X7R電容的電壓特性圖。0603的1μF電容和0805的4.7μF電容表現相同。0805和1206的1μF電容性能都略好於1210的4.7μF電容。因此,使用0805的1μF電容,我就可以保持電容體積不變,而偏壓下電容只降到額定量的大約85%,而不會到30%. 但我還是困惑。我曾認為所有X7R電容都應該有着相同的電壓係數,因為所用的電介質是相同的,都是X7R.所以我向一位同事,日本TDK公司的現場應用工程師克里斯伯克特請教,他也是瓷片電容方面的專家。 他解釋説很多材料都能滿足“X7R”資格。事實上,任何一種材料,只要能使器件滿足或超過X7R温度特性(即在-55°C到 125°C範圍內,變化在±15%),都可以叫做X7R。伯克特也解釋説,並沒有專門針對X7R電容或任何其他類型瓷片電容的電壓係數規範。 這是一個關鍵的要點,因此我要再重複一遍。只要一個電容滿足了温度係數規範,不管其電壓係數多麼糟糕,四方集運客服電話都可以把這個電容叫做X7R電容(或者X5R,或其他任何類型)。這個事實印證了任何一位有經驗電器工程師都知道的那句準則(雙關語):去讀數據表! 由於四方集運客服電話越來越傾向於小型元件,所以他們不得不對使用的材料作出妥協。為了用更小的尺寸獲得所需要的體積效率,他們被迫接受了更糟糕的電壓係數。當然,有信譽的製造商會盡量減少這種折中的副作用。 結論是,在使用小封裝瓷片電容的時候(實際在使用任何元件的時候),閲讀數據表都極為重要。但很遺憾,通常我們見到的數據表都很簡短,幾乎無法為你做決定提供任何需要的信息,所以你必須堅持讓製造商給出更多的信息。 那麼被我否定的Y5V電容怎麼樣呢?純為好玩,我們來研究一個普通的Y5V電容。我選擇的是一個4.7μF、0603封裝的額定6.3V電容)我不會提製造四方集運客服電話,因為它的Y5V電容並不劣於任何其他四方集運客服電話的Y5V電容),並查看它在5V電壓和 85° C下的規格。在5V電壓下,典型的電容量比額定值低92.9%,或為0.33 μF. 這就對了。如果給這個6.3V的電容加5V偏壓,則其電容量要比額定值小14倍。 在0V偏壓 85°C時,電容量會減少68.14%,從4.7μF降至1.5μF.現在,你可能覺得,在5V偏壓下,電容量會從0.33降至0.11μF.幸運的是,兩個效應並沒有以這種方式結合到一起。在這個特例中,室温條件下加5V偏壓的電容變化要差於 85°C. 明確地説,這個電容在0V偏壓下,電容量會從室温的4.7μF降到 85°C的1.5μF;而在5V偏壓下,電容量會從室温的0.33μF增加到 85°C的0.39μF.這個結果應該讓你信服了,真的有必要仔細查看元件規格。 着手處理細節 這次教訓之後,我再也不會向同事或消費者推薦某個X7R或X5R電容了。我會向他們推薦某家供應商的某種元件,而我已經檢查過該元件的數據。我也提醒消費者,在考慮製造的替代供應商時,一定要檢查數據,不要遭遇我的這種問題。 你可能已經察覺到了更大的教訓,那就每次都要閲讀數據表,無一例外。如果數據表上沒有足夠的信息,要向四方集運客服電話要具體的數據。也要記住,瓷片電容的命名X7R、Y5V等跟電壓係數毫無關係。工程師們必須檢查了數據才能知道(真正地知道)某種電容在該電壓下的性能如何。 最後請記住:當我們持續瘋狂的追求更小尺寸時,它也成為了每天都會遇到的問題。 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 瓷片電容 RC電路

  • DIY一個數控開關電源,你需要掌握這些知識

    想要成為一名合格的硬件工程師,熟練掌握電源知識至關重要—— 凡是在工作着的系統都必須要有電源,而電源是否可靠穩定的運行,則影響着整個系統的工作情況。那麼,如何產生“乾淨”的電源?假設自己DIY一個開關電源的難度有多大,需具備哪些知識呢? 分解式完整學習路徑 彆着急,我們一步步來,先了解開關電源的定義 圖1 兩種常用電源如上圖,電源大的分類主要有線性電源和開關電源。從簡化的圖形上看,(a)線性電源隨着調整管的大小而輸出呈現一個線性的變化,(b)中可以看出開關電源的工作原理。為什麼叫開關電源?簡單的説開關電源是利用現代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源。圖(a)和(b)中,除了把兩種電源做了模型的簡化,讓大家非常清楚的知道兩者本質區別之外,開關電源與線性電源還有如下區別:1) 功率管的工作方式不同,線性電源的功率管工作在可變電阻狀態(放大區),而開關電源的功率管工作在開關狀態(飽和區及截至區);2) 效率不同。線性電源的功率管是一個可變電阻那麼就不可避免的需要消耗電能,而開關電源功率管工作在開關狀態從而它的效率比較高,一般都在90%以上;3) 紋波不同。線性電源沒有開關動作從而紋波噪聲小,相反開關電源紋波噪聲就較大;4) 開關電源體積較小,功率大。線性電源的功率管消耗電能因而發熱量較大需要加配較大散熱片,開關電源的功率管工作在開關狀態產生的熱損耗要小得多。 明確開關電源的概念後,再來看開關電源的構成 圖2 開關電源基本組成如圖2所示,開關電源的工作原理是:輸入電壓經過濾波之後,被主電路轉換為脈衝電壓,脈衝電壓再經過輸出端濾波後得到輸出電壓。同時輸出端設置採樣電路對輸出電壓進行採樣反饋給控制電路,控制電路通過PWM調製控制主電路的狀態從而達到電壓穩定輸出。基本組成中的各部分都承擔着重大作用:輸入濾波:將輸入端的電網雜波濾除,阻礙本機產生的雜波反饋到電網;主電路:承擔電壓變換的主要角色,將輸入濾波後的電壓轉化為高頻的直流脈衝電壓;輸出濾波:濾除主電路中開關管產生的高頻雜波,輸出穩定的電壓;採樣電路:對輸出電壓、電流進行採樣;控制電路:取得采樣電流採集的數據與參考數據進行比較併產生控制信號控制主電路,以達到反饋控制的目的;輔助電源:提供控制迴路的工作電壓。 搞清楚概念和原理之後,補充製作最簡單開關電源必備知識 很多同學最初DIY時,都逃不過炸電容,燒芯片,廢MOS管….迷茫的翻閲《電力電子技術》書籍,學習什麼是Buck?什麼是Boost?什麼是半橋?小心翼翼的焊板子,製作數控電源等。DIY的樂趣就在於此,接下來,我們提前儲備一下開關電源的製作的必備知識點,好讓大家在真正動手實踐時少踩坑!(注意:電源的指標我們先不用定的太高,只需要設計一個輸入直流、輸出直流具有恆壓功能的DC-DC電源即可。)1)對於主電路,需要懂得Buck電路,如下圖3所示。理解其工作原理,知道PWM(脈寬調製)控制其輸出電壓,建議大家參考一下《電力電子技術》。 圖3 Buck電路原理圖2)輸入輸出濾波電路,這一塊就輕鬆點了。明白電解電容的耐壓值要高於接入的電壓才不會爆炸,要想濾波效果好就得多個電容並聯,且要電解電容和瓷片電容一起用,因為瓷片電容的高頻特性好,可以有效濾除高頻雜波。而電解電容容量大,能保持輸出電壓的穩定。 3)對於控制電路,如果使用專用的開關電源芯片那麼就按參考芯片手冊給出的典型電路。如果採用的是微處理器,那麼需要會C語言,懂得操作單片機控制其管腳輸出PWM波,以及MOS管的驅動電路。4)採樣這一部分需要懂得電阻分壓採樣,電路圖如下圖所示: 圖4 分壓採樣電路圖中OP97主要起到保護後級電路的作用。若沒有OP97,直接將N點連接至後級電路,當輸出電壓突然過高,N點電壓有可能超過後級電路的可承受電壓,從而燒燬AD轉換器或者其他後級電路。若存在OP97,那麼出現N點電壓過高,OP97將達到飽和區,輸出電壓被限制在工作電壓而不會出現燒燬後級電路的情況。5)對於輔助電源,可以直接使用相關的電源芯片(如果控制電路使用的是集成開關電源芯片,那麼芯片內部一般都將輔助電源集成在了內部)。6)我們建議大家控制部分使用微控制器來做,主電路自己用MOS管來搭建,輔助電源部分使用相關的開關電源芯片,例如ADI的ADP2360、LTC3309。用集成的開關電源芯片來做的話,需要自己製作的部分很少很少,只需按照芯片手冊添加幾個電阻、電容、電感即可。如果使用微控制器來做的話,那麼主電路、採樣電路、驅動芯片、輔助電源芯片都需要自己來設計和選型,學起來才深刻。END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

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  • 電容器故障而導致跳閘,該如何解決?

    在一些工業應用中,往往會用到很多電容器組,會配置速斷、過流、過壓、失壓等保護,但是還是會出現因電容器故障而導致跳閘的現象,這究竟是怎麼回事呢,該如何解決? 電容器組故障分析 電容器組採用常用的星型接線方式,三相共體外殼接於同一鐵框架,框架接地。電容器內部結構為多個元件並聯的四串結構,並設置內熔絲保護,檢修人員與廠家人員對損壞的電容器進行解剖,發現受損電容器的A、B相內熔絲均熔斷了兩根,外包封破裂,經過認真分析,認為一相熔絲熔斷兩根後,造成外包封損傷,在外包封受傷的情況下,長期運行發展成對殼擊穿,並發展成單相接地。 由於單相接地呈不穩定電弧接地,使健全相產生過電壓而另一相也有兩熔絲熔斷,外包封受傷致使在過電壓作用下發展成對殼擊穿,由此形成相間短路,儘管保護可靠動作,但巨大的短路電流產生的熱效應,仍對電容器造成一定程度的損傷,使電容器外殼嚴重變形。 另外由於電網中存在大量的非線性負荷,使得電網中諧波佔有一定含量。110kV張河變電站除擔任城郊居民用電外,主要擔任工業供電,除幾條10kV工業專線外,其他10kV線路上還有一些小型化工廠、鑄造廠等工業用户,這些用户都可能產生諧波。儘管每户產生的諧波很少,但可以彙集成較大的諧波電流饋入電網,使電網的諧波水平升高,影響電網設備的安全運行。由於此變電站的無功補償裝置,配置電抗率為6的串聯電抗器,6的電抗率雖然能對5次及以上諧波有抑制作用,但在3次諧波下使串聯電抗器與補償電容器的阻抗成容性,出現諧波電流放大現象,使電容器過負荷。儘管母線上以5次諧波為主,3次諧波含量不是很高,而裝設電容器後,容性阻抗將原有的3次諧波含量放大,可能造成內熔絲熔斷。由於總保護按四組電容器額定電流的1.3倍整定,而4組電容器全部投入的情況極少。當某一段時間內諧波含量偏高時,總過流保護不能動作,造成某相內熔絲熔斷,而內熔絲熔斷後不能被及時發現,導致事故擴大,造成速斷跳閘。 從保護配置來看,電容器內部故障的保護只設置內熔絲保護,而並未設置導致事故擴大的後備保護——不平衡電壓保護,使內熔絲熔斷後不能及時發現,造成速斷跳閘事故,因此,保護配置不完善是造成電容器事故擴大的主要原因。 另外,不定期測量電容量也是造成事故擴大的原因之一。由於電容器內部裝置最直接的反應是電容量的變化,而電容量測量手段落後,進行電容器電容量的測量時,需採用拆除連接線的測量方法,不僅測量麻煩而且可能因拆裝連接線導致套管受力而發生套管漏油的故障。因此,自投入運行以來檢修人員從未進行過電容量測量, 而又未設置反應電容器內部故障的保護,當內部個別內熔絲熔斷時,無法及時發現,造成事故擴大。 電容器組故障改進措施 1.在各分組迴路中安裝過負荷保護 由於過流保護根據4組電容器全部投入時整定,對分組諧波電流放大造成的過流現象反應遲鈍,甚至不反應,因此,在各分組迴路安裝過負荷保護,由於交流接觸器只能開斷正常情況下的負荷電流,不能開斷故障電流,將交流接觸器更換為ZN-28型真空斷路器,在諧波含量高時,作用於跳閘,避免諧波對電容器造成損壞和內熔絲熔斷。 2.在各分組迴路安裝開口三角電壓保護 當電容器某相內熔絲熔斷時,容抗發生變化,與其他兩相容抗不等,造成故障相與健全相電壓不平衡。於是,在各分組迴路電壓互感器的二次繞組的開口三角處安裝一隻低整定值的電壓繼電器,當一相內熔絲熔斷時,在開口三角處出現不平衡電壓,發出報警信號,此裝置能準確反映電容器內部故障,且不受系統接地和系統不平 衡電壓的影響,及時將受傷的電容器退出運行。 3.定期測量電容量 針對電容量測量困難,購置了先進的測量設備,採用全自動電容電橋定期測量電容器組,單台電容器的電容量,不需拆連接線,測量簡便快捷,準確可靠。檢修人員 定期進行電容量測量,當電容器某一相個別內熔絲熔斷後,電容量將發生變化,當測得電容量減少,超過3時,及時將受傷的電容器退出運行。 設計和維護等方面的疏忽都可能對電容器的安全運行帶來隱患,因此,配置完善的保護,定期測量電容量,防微杜漸,才能減少甚至避免電容器事故擴大,提高電容器的可用率,延長電容器的使用壽命。 END 版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

    電源系統設計 電容器 故障分析

  • 多層PCB內部長啥樣? 3D大圖解析高端PCB板的設計工藝

    硬件工程師剛接觸多層PCB的時候,很容易看暈。動輒十層八層的,線路像蜘蛛網一樣。 今天畫了幾張多層PCB電路板內部結構圖,用立體圖形展示各種疊層結構的PCB圖內部架構。 01 高密度互聯板(HDI)的核心 在過孔 多層PCB的線路加工,和單層雙層沒什麼區別,最大的不同在過孔的工藝上。 線路都是蝕刻出來的,過孔都是鑽孔再鍍銅出來的,這些做硬件開發的大家都懂,就不贅述了。 多層電路板,通常有通孔板、一階板、二階板、二階疊孔板這幾種。更高階的如三階板、任意層互聯板平時用的非常少,價格賊貴,先不多討論。 一般情況下,8位單片機產品用2層通孔板;32位單片機級別的智能硬件,使用4層-6層通孔板;Linux和Android級別的智能硬件,使用6層通孔至8一階HDI板;智能手機這樣的緊湊產品,一般用8層一階到10層2階電路板。 8層2階疊孔,高通驍龍624 02 最常見的通孔 只有一種過孔,從第一層打到最後一層。不管是外部的線路還是內部的線路,孔都是打穿的,叫做通孔板。 通孔板和層數沒關係,平時大家用的2層的都是通孔板,而很多交換機和軍工電路板,做20層,還是通孔的。 用鑽頭把電路板鑽穿,然後在孔裏鍍銅,形成通路。 這裏要注意,通孔內徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm,但一般0.2mm的要比0.3mm的貴不少。因為鑽頭太細容易斷,鑽的也慢一些。多耗費的時間和鑽頭的費用,就體現在電路板價格上升上了。 03 高密度板(HDI板)的激光孔 這張圖是6層1階HDI板的疊層結構圖,表面兩層都是激光孔,0.1mm內徑。內層是機械孔,相當於一個4層通孔板,外面再覆蓋2層。 激光只能打穿玻璃纖維的板材,不能打穿金屬的銅。所以外表面打孔不會影響到內部的其他線路。 激光打了孔之後,再去鍍銅,就形成了激光過孔。 04 2階HDI板 兩層激光孔 這張圖是一個6層2階錯孔HDI板。平時大家用6層2階的少,大多是8層2階起。這裏更多層數,跟6層是一樣的道理。 所謂2階,就是有2層激光孔。 所謂錯孔,就是兩層激光孔是錯開的。 為什麼要錯開呢?因為鍍銅鍍不滿,孔裏面是空的,所以不能直接在上面再打孔,要錯開一定的距離,再打上一層的空。 6層二階=4層1階外面再加2層。 8層二階=6層1階外面再加2層。 05 疊孔板 工藝複雜價格更高 錯孔板的兩層激光孔重疊在一起。線路會更緊湊。 需要把內層激光孔電鍍填平,然後在做外層激光孔。價格比錯孔更貴一些。 06 超貴的任意層互聯板 多層激光疊孔 就是每一層都是激光孔,每一層都可以連接在一起。想怎麼走線就怎麼走線,想怎麼打孔就怎麼打孔。 Layout工程師想想就覺得爽!再也不怕畫不出來了! 採購想想就想哭,比普通的通孔板貴10倍以上! 所以,也就只有iPhone這樣的產品捨得用了。其他手機品牌,沒聽説誰用過任意層互聯板。 總 結 最後放張圖,再仔細對比一下吧。 請注意觀察孔的大小,以及孔的焊盤是封閉的還是開放的。 END 來源:頭條號@燚智能版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。 ▍

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  • 匯頂能否出現反轉?

    匯頂2020年營收 同比 3.31%,但淨利潤同比-28.40%,扣非淨利潤也同比-37.24%。 今年一季度營收同比 5.07%,淨利同比-23.51%,扣非淨利潤同比-27.66%。 從業績來看,匯頂還沒改善的跡象,原因是智能手機整體出貨量下滑,光學指紋發展低於預期,特別是部分客户受到疫情、國際環境影響,減少了對高端光學指紋的需求。 即使有望提升在三星等國際客户的份額,還有電容指紋市佔率持續提升,或者側邊電容指紋市場提升,也在筆記本、汽車領域有拓展,但很難支持匯頂之前的體量。 今年是否能出現反轉? 目前,匯頂應對市場變化,新增了不少產品—— 1、 匯頂通過收購NXP VAS提供語音及音頻解決方案,智能手機的音頻性能持續提升,配備立體聲的機型持續增加,帶動智能音頻放大器需求量相應提升。 2、 匯頂的穿戴式產品的心率、血氧及ECG檢測健康傳感器在智能手錶、手環、耳機等產品中廣泛商用,20年出貨量超1000萬片。 3、 匯頂在LE Audio藍牙技術領先,主動降噪音頻編解碼器芯片ANC Codec已在國內頂尖客户旗艦TWS耳機上實現規模商用,出貨已超百萬顆,匯頂首創的入耳檢測及觸控二合一芯片已全面商用於國內一線品牌,出貨量超一千萬片。 4、 光學領域深入佈局,匯頂的ToF技術成熟,有望在手機後置ToF和AR等市場增長中迎來機遇;匯頂也通過收購德國DCT,擁有了全球領先的視覺處理技術和車規級SoC設計能力。 從以上擴展的幾塊新品業務來看,我比較看看收購德國DCT,DCT是一家德國的無晶圓廠半導體技術公司,擁有世界級的圖像信號處理(ISP)研發團隊,在超大規模系統級芯片(SoCs)、FPGA、嵌入式軟件和系統等領域的技術造詣深厚,主要產品應用於汽車視覺系統。 DCT服務包括汽車、廣播、消費電子、工業和醫療等行業的眾多全球知名客户。收購 DCT,將深化匯頂科技在智能終端、汽車電子、圖像處理等領域的技術創新及應用落地。 但目前僅為汽車領域推出車載觸控、指紋產品、藍牙產品,對公司幫助也是相對有限,畢竟做這類產品的公司還是有不少的,技術門檻也不高。 但其他幾項產品線,個人覺得對公司業績增長幫助有點杯水車薪,只能給出小助攻,是否能給出大貢獻,有點難,畢竟需求量有限。 另外,NFC芯片目前很多手機已經提供,即使千元機也有NFC功能,並不稀缺,份額也沒想象中大,加上做NFC芯片的四方集運客服電話也不僅僅只有匯頂,技術門檻並不高,所以依然改變不了目前的困境。 匯頂目前的問題在於產品沒有高門檻,難以複製的產品線,涉及的產品技術難度不算高,導致產品毛利一直下滑,而且服務的下游四方集運客服電話週期性很強,導致業績受影響,想困境反轉,畢竟有技術門檻高,難以複製的產品線,提升公司毛利率水平,這樣收入水平就自然提高了。 可能會有一個天上掉下來的餡餅,就是iPhone 13系列重新上Touch ID,可能會用匯頂的產品,但目前看可能性不高,儘管這幾年一直有傳蘋果重啓Touch ID計劃,但還沒有實質性的鐵證。  如果匯頂什麼時候毛利率回升,那就是公司困境反轉之時。

    華叔聊科技 市場 匯頂

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