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直流電源PCB信號完整性分析

文章來源:穩壓電源公司,時間:2017-09-01 15:57    點擊量:

    直流電源設計中需要知道的一些指標和參數摘要1 評估設計要求(指標)2 主直流電源電路設計方案選擇3 元器件設計方法4 各種模式Flyback 直流電源電路設計設計5 損耗分析及機構布局設計6 直流電源PCB布板設計和EMI一、評估設計指標1.輸入參數:輸入電壓大小,交流還是直流,相數,頻率等.

直流電源PCB信號完整性分析
    ? 國際電壓等級有單相120Vac,220Vac,230Vac等.國際通用的交流電壓范圍為85~265V.一般包括輸入電壓額定值及其變化范圍;? 3kW以下功率常選用單相輸入,5kW以上選用三相輸入;? 工業用電頻率一般為50Hz或者60Hz,航空航天直流電源、船舶用電為400Hz.

    ? 有無功率因數(Power Factor)和諧波(Total Harmonics Distortion)指標2.輸出直流電源參數:輸出直流電源功率,輸出直流電源電壓,輸出直流電源電流,紋波,穩壓(穩流)精度,調整率,動態特性(穩定時間:settling time)、直流電源的啟動時間和保持時間.

    ? 輸出直流電源電壓:額定值+調節范圍.輸出直流電源電壓的上限應盡量靠近額定值,以避免不必要的過大的設計余量.

    ? 輸出直流電源電流:額定值+過載倍數.有穩流要求的還會指定調節范圍.有些直流電源不允許空載,因此還應指定電流下限.

    ? 穩壓穩流精度:影響因素包括輸入電壓調整率,負載調整率,時效偏差.基準源精度、檢測元件精度、控制直流電源電路設計中運放的精度對穩壓穩流精度影響很大.

    3.效率:額定輸入電壓與額定輸出直流電源電壓、額定輸出直流電源電流時輸出直流電源功率與輸入有功功率的比值.

    損耗:

    電子設備的組裝設計就必須考慮直流電源信號完整性的設計與實現問題,在模擬直流電源電路設計中,由于采用的是單頻或窄頻帶直流電源信號,實現直流電源電路設計功能最關心的是信噪比,通常不需要討論直流電源信號波形和波形畸變.

    但是,在數字直流電源電路設計中實現直流電源電路設計功能的方式發生了根本性的變化:采用的直流電源信號為周期脈沖,工作的方式是突發性的,邏輯關系成為核心,需要嚴格保證時間間隔和時序關系.于是,就提出了保證直流電源信號完整性的設計要求.

    一般可以認為直流電源信號完整性應該包括如下幾點含義:直流電源信號的波形畸變應該控制在一定的范圍之內,直流電源信號流的時序圖能滿足邏輯要求,在突發狀態下直流電源信號的產生與傳輸過程平穩.

    直流電源信號完整性的破壞主要來源于兩個原因,首先是由于外界干擾,特別是傳導通道的干擾包括傳輸通道阻抗失配造成的反射影響,破壞了原來的波形;其次,數字直流電源信號在傳播時會自然地發生頻譜分散效應,改變了原來的波形.

    當時鐘頻率比較高時,例如時鐘達到10MHz以上或脈沖的邊沿時間達到1ns 以下時,我們會發現將直流電源信號傳輸到預想的地方并不很容易,有許多因素會影響直流電源信號完整性問題,其中包括抖動、延遲、地電位彈跳、反射、串擾、開關噪聲、直流電源失配、衰減、脈沖展寬、時序混亂等問題.

    直流電源信號完整性問題總是要涉及直流電源信號的整個過程,因此,直流電源信號完整性保證需要整個直流電源信號工作的物理環境來實現.為此,有必要建立直流電源信號完整性系統模型.直流電源信號完整性系統模型應該包括完整直流電源信號源、直流電源信號的物理協調通道、直流電源信號完整接收三個部分.

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