99久久全国免费观看_国产一区二区三区四区五区VM_久久www人成免费看片中文_国产高清在线a视频大全_深夜福利www_日韩一级成人av

  • 回復
  • 收藏
  • 點贊
  • 分享
  • 發新帖

FAE談電源

想來和電源打交道也有好幾年了,之前做的研發,隨后做FAE一直到現在,這里不談職業,我們只談電源和一些工作中的見聞;寫一些電源的基礎知識,給初學者和相關從業者一些幫助;有不對之處,希望大家不吝糾正,因為FAE有時也吹吹牛,放煙霧彈。

先從什么是電源聊起吧。

(一)什么是電源

回答這個問題先要知道電是如何產生的,從哪里來,怎么傳過來。就如下圖,很簡單,很多人都懂的火力發電站。這些電站都建在城市很遠的地方。

1

1.    1. 燃燒爐耗盡,產生大量的熱,將水加熱成水蒸氣,向右依靠水蒸氣的壓力推動渦輪旋轉,同時冷凝的水蒸氣變成水回流繼續被加熱,促成一個循環。

2.    2. 接著發電機,帶動發電機的動子旋轉,根據電磁感應原理得到電壓輸出。通常三相交流電,三個定子切割磁力線,產生三相電。

3.    3. 電力變壓器升壓后進行電力傳輸。

所有發電站工作原理都基本一樣,水電站直接靠水流轉動渦輪,風力就更直接靠風吹動渦輪扇葉;通俗的說,裝機容量大的就很多渦輪,然后并網連接。

下圖的電網傳輸可以看到發電站的電是如何一步步傳輸到生活中的。

2

發電站的一次升壓還不足以進行遠程電力傳輸,變電站會將電壓升高至百千伏后通過電塔架線傳輸,我國已經是高壓電工程的領導者。為什么要超高壓傳輸,想必大家都很清楚電能損失P=I*I*R,唯有降低輸電電流才可顯著降低電能損失。當然電阻的大小也是一方面要考慮的,經濟性和實用性決定了不可能用金銀來做導線嘛。在靠近城市的郊區在通過變電站降壓至家庭或工業用電幅值。

那么問題來了,究竟什么是電源?

通常是指電力的來源??梢允枪娏Φ南到y或裝置,或是其它能夠對負載提供能量輸出的電源。

我們所要聊的開關電源,只是電源的一種,電源還可以是發電設備,太陽能,電池等等。

以下來自維基百科的解釋:

開關電源(英文:Switching Power Supply),又稱交換式電源、開關變換器,是一種高頻化電能轉換裝置,是電源供應器的一種。其功能是將一個位準的電壓,透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源,而輸出多半是需要直流電源的設備,例如個人電腦,而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。

可以說,開關電源無處不在,小到幾瓦的手機充電器,大到千瓦級的光刻機電源機組。

另外我們通常說的開關電源只是AC/DCDC/DC轉換器,如果是AC/AC,可以是變頻器也可以是射頻器;如果是DC/AC,則是逆變器。

我們談的AC/DC通過這么多年的發展,已經逐漸從線性電源轉移到開關型電源,論壇里有很多比較的帖子,我們稍微帶過?,F在已經很少有電源公司還做線性電源了,至少偶公司已經沒有了,以前在西門子的SMT設備上看到TDK的線性電源,>100KG重死了,當時任務就是開發一個同樣功率的開關電源去取代它。

3

電源能變小,終究是因為高頻元件的誕生,高頻電路的應用。根據法拉第定理,保持等式成立其他條件不變,頻率變高幾百倍以后,變壓器體積隨之而變小。

4

一個簡單的線性電源結構如下:

簡單的說就是一個變壓器先把220vac降低到合適的大小然后用二極管整流成饅頭波,后接濾波電容再用晶體管進行穩壓輸出。線性電源只能做降壓輸出。

5

一個簡單的開關電源結構如下:

220vac交流電先經過電磁濾波器,然后整流橋,后進入變壓器和開關元件組成的開關電路,在變壓器次級輸出矩形波;經過整流和濾波得到穩定輸出電壓。開關元件的工作則由電源IC的電路系統操控。

6

開關電源有著許多拓撲結構,根據功率大小,性價比或者應用場合來決定研發時的拓撲選擇,這里不一一介紹(樓主其實也只搞過幾種結構,這部分不敢班門弄斧)

作為一個電源產品的FAE,每個拓撲的基本原理大致都要了解,做過研發就更好了。

這里附上TI的拓撲圖,感覺還是蠻有用的,以前打印了一直貼在辦公桌上。

TI-topology.pdf

官方: www.ti.com/lit/sg/sluw001f/sluw001f.pdf

今天先寫到這,慢慢的接著寫。

全部回復(6)
正序查看
倒序查看
chebd
LV.6
2
2018-01-10 00:02
沙發
0
回復
hdzpc
LV.5
3
2018-01-10 09:16
寫的非常好,這都是基礎啊,溫故而知新!
0
回復
2018-01-10 12:49
寫的很清楚,期待后續大作
0
回復
rainever
LV.8
5
2018-01-11 22:58

謝謝幾個同僚的回復,這些基礎的東西看起來是比較乏味,不過為了寫完整,我希望能寫全FAE的電源工作;

今天來談談電源的這些參數知識。

一個成熟的電源產品有很豐富的電源數據,不論你是做研發還是做銷售,都需要知道這些參數。尤其是現在的技術銷售,如果你不能和客戶的工程師做技術交流,你幾乎就賣不出去產品。

最基本參數:輸入電壓/電流(范圍和類型),輸出電壓/電流(可調范圍),功率(通常是輸入功率)

這些參數在電源的銘牌上都有,也是安規要求,根據最新的62368-1的規定,輸入電流或功率也要標注。

輸入電壓的全球分布:

常規電源參數:

功率密度=輸出功率/電源體積

功率因數:Power Factor = Real Power / Apparent Power = COS θ

                ** θ is the phase shift between real and apparent power 電壓和電流的相位差

因此輸入功率Input Power = Vrms x Irms x PF

也就說凡是用萬用表量的輸入電壓和電流的乘積輸入功率(有用功)

電源效率:h = (Pout / Pin) x 100% = [(Pin – Ploss) / Pin] x 100%這個沒什么好說的;

諧波限制標準:EN61000-3-2Limits for harmonic current emission for input current ≤ 16A per phase.

盡管這個電流諧波規范始源于歐盟,但是幾乎所有客戶都有要求達標,諧波測試是在230vac電壓輸入,根據終端設備進行分類標準,現在的電源應用很廣,可能需要同時滿足Class A /B /D, LED driver通常是Class C。需要特別了解的是,這個是諧波規范,對功率因數沒有任何要求,而且目前沒有哪個安規有針對功率因數的要求。

浪涌電流Inrush current:是指靜止狀態下的電源第一次開機時的瞬時沖擊電流。測這個電流的時候,必須是滿載且在輸入電壓是90°或270°啟動時才達到最大值。

造成inrush的原因其實是電源的電解濾波電容被充電,inrush太高容易觸發斷路器,要降低inrush通常使用thermistor NTC串在電路里,限制inrush的峰值。如果NTC造成的損耗太大,多數設計是并聯relay繼電器和NTC,然后串聯在電路里。僅啟動時靠NTC降低inrush,正常工作靠繼電器導通。

Hold up time:電壓保持時間

交流輸入斷電后,輸出電壓在規定幅值內的保持時間。如圖,這個時間行業標準是16~20ms,可供電源下游的可能存在的MCU/CPU等保存數據。對于有PFC的電源來說,輸入電壓對這個時間沒影響,對于flyback機構的電源來說,通常測115vac標準輸入時的時間值。

hold up time的測試必須是當輸出電壓AC在90°或270°時關斷,再測量輸出電壓的持續時間。

Line regulation:線性調整率

在一定負載條件下,通過改變輸入電壓,測算輸出電壓的變化范圍。

Line Reg = [(Vmax – Vmin) / Vnominal] x 100%

好的電源,線性調整率都在0.5%以下。一般都在50%負載下測試。

Load regulation:負載調整率

在固定輸入電壓的條件下,改變負載大小,測算輸出電壓的變化范圍。

Load Reg = [(Vmax – Vmin) / Vnominal] x 100%

一般都是在max input voltage輸入,輸出0負載和滿載條件下,測量輸出電壓;通常低于1%

Cross regulation:交叉調整率

這個是多路輸出電源的一個參數指標,固定輸入電壓的條件下,給輸出OP1加負載10%~100%,測量輸出OP2的電壓變化,通常不高于5%

Temperature regulation:溫差調整率

溫度對輸出電壓的影響其實很小,這個主要取決于電路里選擇元件的質量問題,類似運放OP amp,反饋回路,光耦的溫漂。通常電源會給出一個溫差系數temperature coefficient,這個值一般在0.02%/℃~ 0.06%/℃,越低越好;我們會測試電源規格書中工作溫度對輸出電壓的影響,得到電壓變化值百分比再除以溫度的變化值,從而得到溫差系數。

Over/Undershoot電壓過沖

過沖是輸出電壓的瞬時變化,通常是超過正常輸出電壓的調整范圍,在負載突變或電源啟動時發生。Undershoot調整不足一般發生在負載突變情況下。

Overshoot = {(Vmax – Vnormal) / Vnormal] x 100%

Transient Response動態響應:

階躍負載測試,通常是50%負載階躍至75%或100%負載,具體每個公司標準不太一樣;負載變化時測量輸出電壓的變化。動態響應時電壓一般都有overshoot的情況,通常需要在500us之內回歸正常范圍電壓。這個也是研發階段檢查反饋回路穩定性的一個簡易方法。

現在多數的電源為了滿足更低的空載損耗,在零負載時電源工作在burst mode情況,動態響應很差,所以測試時一般不會從空載開始上升。

Ripple & noise波紋和噪音

這兩東西一直是同時存在的,要分清他們也很容易。波紋一定是帶頻率的,而噪音是雜亂的。

大部分的電源ripple & noise值都在1%,怎么量是很關鍵的,必須靠近輸出端口測量,而不是在負載端測量。各大廠商普遍要求測量時在20MHz限頻內,并聯10uf的電解+0.1uf的陶瓷電容以消除探針誤差和干擾。

Peak Loading峰值負載

這個參數很多電源不具備,但是現在流行的各大消費品客戶都有需求。一般峰值負載是額定負載的2~3倍,持續時間從10ms到10幾秒不等,平均功率不超過額定負載。

這方面我遇到很多客戶,像創新科技,他們的音響設備類似subwoofer,normal loading 100W左右,peak loading 300W持續時間5s,環境溫度要求50度;能效等級6,自然冷卻.

這個是SKYNET的電源規格,恰好可以被運用到,量需求50K~80K。他們家做很多這種具備peak loading的產品,競爭對手也少,是個不錯的選擇,就是宣傳做的不到位。當時我發現這個電源的時候就對銷售說我們就算了吧,規格meet不到,改進參數又賣不出好價錢,回頭跟marketing的人反應去。。。

Peak loading非常適合在電子音響,傳聲機,咖啡機,游戲機等等,需要瞬時高功率輸出的場合。

今天就寫到這里。之后會寫一些電源保護,安規,應用,以及EMC,還有醫療/軍規的東西。

0
回復
yuyan
LV.9
6
2018-02-26 09:37
@rainever
謝謝幾個同僚的回復,這些基礎的東西看起來是比較乏味,不過為了寫完整,我希望能寫全FAE的電源工作;今天來談談電源的這些參數知識。一個成熟的電源產品有很豐富的電源數據,不論你是做研發還是做銷售,都需要知道這些參數。尤其是現在的技術銷售,如果你不能和客戶的工程師做技術交流,你幾乎就賣不出去產品。最基本參數:輸入電壓/電流(范圍和類型),輸出電壓/電流(可調范圍),功率(通常是輸入功率)這些參數在電源的銘牌上都有,也是安規要求,根據最新的62368-1的規定,輸入電流或功率也要標注。輸入電壓的全球分布:[圖片]常規電源參數:功率密度=輸出功率/電源體積功率因數:PowerFactor=RealPower/ApparentPower=COSθ              **θisthephaseshiftbetweenrealandapparentpower電壓和電流的相位差因此輸入功率InputPower=VrmsxIrmsxPF也就說凡是用萬用表量的輸入電壓和電流的乘積≠輸入功率(有用功)電源效率:h=(Pout/Pin)x100%=[(Pin–Ploss)/Pin]x100%這個沒什么好說的;諧波限制標準:EN61000-3-2Limitsforharmoniccurrentemissionforinputcurrent≤16Aperphase.[圖片]盡管這個電流諧波規范始源于歐盟,但是幾乎所有客戶都有要求達標,諧波測試是在230vac電壓輸入,根據終端設備進行分類標準,現在的電源應用很廣,可能需要同時滿足ClassA/B/D,LEDdriver通常是ClassC。需要特別了解的是,這個是諧波規范,對功率因數沒有任何要求,而且目前沒有哪個安規有針對功率因數的要求。浪涌電流Inrushcurrent:是指靜止狀態下的電源第一次開機時的瞬時沖擊電流。測這個電流的時候,必須是滿載且在輸入電壓是90°或270°啟動時才達到最大值。[圖片]造成inrush的原因其實是電源的電解濾波電容被充電,inrush太高容易觸發斷路器,要降低inrush通常使用thermistorNTC串在電路里,限制inrush的峰值。如果NTC造成的損耗太大,多數設計是并聯relay繼電器和NTC,然后串聯在電路里。僅啟動時靠NTC降低inrush,正常工作靠繼電器導通。Holduptime:電壓保持時間交流輸入斷電后,輸出電壓在規定幅值內的保持時間。如圖,這個時間行業標準是16~20ms,可供電源下游的可能存在的MCU/CPU等保存數據。對于有PFC的電源來說,輸入電壓對這個時間沒影響,對于flyback機構的電源來說,通常測115vac標準輸入時的時間值。[圖片]holduptime的測試必須是當輸出電壓AC在90°或270°時關斷,再測量輸出電壓的持續時間。Lineregulation:線性調整率在一定負載條件下,通過改變輸入電壓,測算輸出電壓的變化范圍。LineReg=[(Vmax–Vmin)/Vnominal]x100%好的電源,線性調整率都在0.5%以下。一般都在50%負載下測試。Loadregulation:負載調整率在固定輸入電壓的條件下,改變負載大小,測算輸出電壓的變化范圍。LoadReg=[(Vmax–Vmin)/Vnominal]x100%一般都是在maxinputvoltage輸入,輸出0負載和滿載條件下,測量輸出電壓;通常低于1%Crossregulation:交叉調整率這個是多路輸出電源的一個參數指標,固定輸入電壓的條件下,給輸出OP1加負載10%~100%,測量輸出OP2的電壓變化,通常不高于5%Temperatureregulation:溫差調整率溫度對輸出電壓的影響其實很小,這個主要取決于電路里選擇元件的質量問題,類似運放OPamp,反饋回路,光耦的溫漂。通常電源會給出一個溫差系數temperaturecoefficient,這個值一般在0.02%/℃~0.06%/℃,越低越好;我們會測試電源規格書中工作溫度對輸出電壓的影響,得到電壓變化值百分比再除以溫度的變化值,從而得到溫差系數。Over/Undershoot電壓過沖過沖是輸出電壓的瞬時變化,通常是超過正常輸出電壓的調整范圍,在負載突變或電源啟動時發生。Undershoot調整不足一般發生在負載突變情況下。Overshoot={(Vmax–Vnormal)/Vnormal]x100%TransientResponse動態響應:階躍負載測試,通常是50%負載階躍至75%或100%負載,具體每個公司標準不太一樣;負載變化時測量輸出電壓的變化。動態響應時電壓一般都有overshoot的情況,通常需要在500us之內回歸正常范圍電壓。這個也是研發階段檢查反饋回路穩定性的一個簡易方法?,F在多數的電源為了滿足更低的空載損耗,在零負載時電源工作在burstmode情況,動態響應很差,所以測試時一般不會從空載開始上升。[圖片]Ripple&noise波紋和噪音這兩東西一直是同時存在的,要分清他們也很容易。波紋一定是帶頻率的,而噪音是雜亂的。[圖片][圖片]大部分的電源ripple&noise值都在1%,怎么量是很關鍵的,必須靠近輸出端口測量,而不是在負載端測量。各大廠商普遍要求測量時在20MHz限頻內,并聯10uf的電解+0.1uf的陶瓷電容以消除探針誤差和干擾。PeakLoading峰值負載這個參數很多電源不具備,但是現在流行的各大消費品客戶都有需求。一般峰值負載是額定負載的2~3倍,持續時間從10ms到10幾秒不等,平均功率不超過額定負載。這方面我遇到很多客戶,像創新科技,他們的音響設備類似subwoofer,normalloading100W左右,peakloading300W持續時間5s,環境溫度要求50度;能效等級6,自然冷卻.[圖片]這個是SKYNET的電源規格,恰好可以被運用到,量需求50K~80K。他們家做很多這種具備peakloading的產品,競爭對手也少,是個不錯的選擇,就是宣傳做的不到位。當時我發現這個電源的時候就對銷售說我們就算了吧,規格meet不到,改進參數又賣不出好價錢,回頭跟marketing的人反應去。。。Peakloading非常適合在電子音響,傳聲機,咖啡機,游戲機等等,需要瞬時高功率輸出的場合。今天就寫到這里。之后會寫一些電源保護,安規,應用,以及EMC,還有醫療/軍規的東西。
支持支持
0
回復
LUACS
LV.2
7
2018-10-17 15:51
博主,坐等更新
0
回復
主站蜘蛛池模板: 亚洲一区二区三区免费在线观看 | 韩剧《上流社会》在线观看 | 国产超碰人人爽人人做AV | 91视频一区| 久久久久国产一级毛片 | 黄色大片在线视频 | 日本不卡免费一区二区三区综合久久 | 国产激情片 | 日本大片在线免费观看 | 亚洲国产成人爱av在线播放 | 久久天天躁狠狠躁夜夜婷 | 亚洲精品无码一区二区三区 | 国产精品18久久久久久久网站 | 无码人妻精品1国产婷婷 | 久久综合狠狠综合 | 98超碰在线 | 插插无码视频大全不卡网站 | 99久久免费国产精精品 | 爱看久久| 日韩高清在线观看 | 国产精品女主播一区二区三区 | 国产精品久久久天天影视香蕉 | 青青草中文 | 一区二区福利 | 女人被狂躁的高潮免费视频 | 亚洲成人资源在线观看 | 欧美九九九 | a免费在线观看 | 国产精品久久久久久久久吹潮 | 欧美人与动牲交a免费 | 北条麻妃国产九九九精品视频 | 又嫩又紧欧美12p | 国产大BBWBBWHD视频 | 国产精品自在在线免费 | 国产女合集小岁9三部 | 91久久夜色精品国产网站 | 国产高中美女福利剧情简介 | 男人操女人高清视频 | 日本免费三片在线播放 | 成人毛片视频在线观看 | 欧美亚洲精品一区二区在线观看 |