技術乾貨周刊奉上(MOSFET,PFC,開關電源)

電子星球 發佈 2024-03-06T21:01:56.401081+00:00

下圖為不隔離的驅動電路,電路常用小功率驅動電路,簡單可靠,成本低。其中 R 為驅動限流電阻,一般為數 Ω 到十幾 Ω 左右,此電阻一般用作抑制呈現 高阻抗特性的驅動迴路可能產生的寄生振盪,我們在電路布線中,都會要求驅動源與其要驅動的柵極儘量靠近,這樣做的目的就是以儘量減少走線引進的電感與驅動迴路各部分參數共同造成的諧振。

MOSFET 常用驅動電路

作者:開關電源分析

我們知道我們的電源從結構來劃分的話,可以分為隔離型和非隔離型,那我們今天也將MOS所在的原理圖分為隔離和非隔離兩類來說明。

下圖為不隔離的驅動電路,電路常用小功率驅動電路,簡單可靠,成本低。

其中 R 為驅動限流電阻,一般為數 Ω 到十幾 Ω 左右,�電阻��一般用作抑制呈現 高阻抗特性的驅動迴路可能產生的寄生振盪,我們在電路布線中,都會要求驅動源與其要驅動的柵極儘量靠近,這樣做的目的就是以儘量減少走線引進的電感與驅動迴路各部分參數共同造成的諧振。穩壓管可用於穩定柵源電壓及提供關斷時的泄放迴路。有的設計師僅用一個大阻值電阻來替代穩壓管提供關斷泄放迴路。 由於MOSFET為電壓型驅動器件,當其關斷時,漏源兩端的電壓的上升會通過結電容在柵源兩端產生干擾電壓,上圖電路不能提供負電壓,固其抗干擾性較差,如果有條件的話可以將其中的地換成Vcccc ,以提高抗干擾性及提高關斷速度。

下圖為隔離驅動電路中:

圖中N3 為去磁繞組, S1 為要驅動的功率管。R2 為防止功率管柵源電壓振盪的 一個阻尼電阻。R1 為正激變換器的假負載,用於消除關斷期間輸出電壓發生振盪而誤導通,並作為 MOSFET 關斷時的能量泄放迴路。

該電路雖然簡單,只需單電源即可啟動,但由於變壓器副邊需要一個較大的防振盪電阻,所以會導致該電路消耗較大;如�脈寬��較窄時,由於儲存的能量減少導致 MOSFET 關斷速度變慢的缺點。

下圖為互補驅動,

V1 、V2 互補工作,電容 C 起隔離直流的作用 .

電路具�電氣隔離��作用; 該電路只需一個電源,隔直電容 C 的作用在關斷時提供一個負壓,從而加速了 功率管的關斷,有較高的抗干擾能力。

我們要注意當占空比D 較小時,負電壓較小,正向電壓高,應不要超過柵源允許電壓; 當占空比D 增大時,正向電壓降低,負電壓升高,應使其負電壓不要超過柵源允許電壓……

原文連結:https://www.dianyuan.com/eestar/aICicle-5994.html


基於輸入阻抗控制的多模式�變頻��DCM和定頻CCM)的控制與思考

作者:楊帥鍋

在之前我對輸入阻抗控制的PFC控制方法進行了思考和學習,並建立了仿真模型,並在試驗樣機上測試波形,認為這個控制方法簡單可靠性適應於電網能力較強,算是還不錯的方法。但是在最近一段時間的研究上我看到固定頻率控制的CCM PFC的應用場景越來越受到限制,大家更看重輕負載的效率和ithd等參數。正如大家看到的MPS的HR1211NXPXP的TEA2017, ON的NCP1655,等國際大廠都提出他們的實現方法和控制IC。同時我也一直在思考這種控制方法的實現。

可以參考TEA2017的控制策略,他可以在AC周期以CF DCM/VF DCM/QR/CCM等多個模式來進行無縫跨越,能在不同的負載情況下實現高效率和�諧波失真��。

實際測試:

上面是NXP的實現,下面是我的一些隻言片語的想法,從普通的CCM和DCM的波形來看,因為DCM的平均值和CCM的計算方法不同,所以固定頻率控制的PFC在高壓輕負載時的DCM工況時,itdh會明顯下降。可見下圖所示:下圖中黃色是電流,紫色是電流的平均值……

原文連結:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5972.html


嵌入式設備AP配網實例分享

作者:嵌入式大雜燴

下面我們來簡單分享基於阿里生活物聯網平台的AP配網實例。

一、安裝公版手機APP

我們使用公版的手機APP進行配網,再雲平台上簡單配置之後,可以掃碼安裝:

二、配置AP模式的環境

無論使用什麼雲平台,平台給我們提供的設備SDK中,都不會是完整的AP配網功能,比如板子如何進入AP模式,這個SDK是不管的,需要我們去適配。

嵌入式Linuxux設備,要開啟無線接入點需要準備如下四個文件:

  • hostapd:一個用戶態用於AP和認證伺服器的守護進程。
  • hostapd.conf:hostapd配置文件,包含無線AP的名稱、密碼等信息。
  • udhcpd:dhcp撥號的伺服器端。
  • udhcpd.conf:udhcpd配置文件,配置網關地址及IP位址的範圍。

三、適配AP配網接口

配網功能阿里有給我們留出接口,我們需要適配這些配網接口。比如我這裡使用設備AP配網,需要適配的接口如……

原文連結:https://www.dianyuan.com/eestar/article-6002.html


頻率鉗位的CRM/DCM PFC控制方法學習和思考

作者:楊帥鍋

最近一直在學習多模式的PFC控制策略,本文是NCP1605的的學習筆記。下面是它的簡單介紹,這�控制器��提出頻率鉗位DCM控制方法,同時使用DCM補償可以優化在輕負載的thd,確實是值得學習和研究。

在const on time control�CRMRM PFC上,在輕負載和AC過零點附近會出現較高的開關頻率,這能惡化輕負載效率是需要改善的方向。其示意圖可見:

如�鉗位��住CRM的最大開關頻率,則可以自動讓系統工作在DCM模式,但是存在的問題是DCM的電流波形的平均值計算方法和CRM的不一致,為了優化DCM情況的ithd則需要考慮去補償DCM的電流。可見:

S1 電流補償:可知,CRM的電流平均值為ipk/2,而DCM則是Ipk*(ton+toff)/(ton+toff+td)。所以如果要讓DCM的電流平均值與CRM一致就需要把td時間考慮進去,因此需要抓到Td時間在tsw內的占比,然後用除法換算進去即可實現,這也是ncp1605的控制思想……

原文連結:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5971.html


開關電源��環路學習筆記1:為啥要知道傳遞函數?

作者:硬體工程師煉成之路

問題

比如下面我想過的問題:

1、開關電源有開關,根本就不是一個線性系統�傳遞函數��是咋弄出來的?2、系統環路框圖的輸入量為什麼不是Vin,而是參考電壓Vref?參考電壓不是固定的嗎?

3、穿越頻率為什麼要低於開關頻率?並且是它的幾分之一?

當然,問題有很多,以上只是隨便列幾個。

我看的很多資料,大都是這樣的:上來就列出傳遞函數,包括功率級和補償級,然後一型,二型補償,畫出對應�波特圖��,相位等,然後給出一些結論,再舉一些實際計算的例子。

總之,看完總不覺得不那麼清晰,你要說不會吧,我照著套公式自然好像還行。但是你要說會吧,我覺得我是不會的。

為什麼看不懂?

那為什麼有這種感覺呢?

我想了一下,我覺得是講課的人和聽課的人沒有先達成一個共識。

就是當我們說明某一件事情時,大家先有一個共識,有一個共同的基礎,然後在這個基礎共識上面進一步擴展,得到一個新的結論。但是如果沒有共同的基礎,那很容易就成了雞同鴨講了。

舉個簡單的例子,比如一個直角三角形,如果說兩直角邊分別長3和4,那麼斜邊長度就是5,大家對這個應該都沒有什麼疑問。沒有疑問的原因就是因為我們有一個基本的共識,那就�勾股定理��。如果一個不知道勾股定理的人,可能就會問,你憑啥說斜邊是5,他就是不懂的。

環路之所以難懂,我覺得應該是基礎共識太高了,一般人都不知道,而講的人又不管你知不知道這個基礎共識,所以就出現了似懂非懂,看不明白的情況。

我的目標

我目前的想法是,儘量從一個比較低的起點,大家都知道的共識,一步一步搞明白環路,這樣大多數人就都能明白了,我自己也能理解得更加透徹。

不過這也就會造成要寫很多內容,因為要構建基本的共識,所以我可能要寫很多內容。

傳遞函數

我們分析開關電源環路,自然就需要知道整個電路的傳遞函數。

為啥說要自然要知道傳遞函數呢?為了照顧下沒啥基礎的兄弟,我還是先來說一說傳遞函數是什麼,有什麼用(建立比較低的共識基礎)。

首先,傳遞函數是怎麼定義的呢?

百科是這麼定義的:

通俗理解就是,在電路應用中,如果我們把一個電路看作黑匣子,它有輸入端,有輸出端,傳遞函數就是輸出與輸入的比值。需要注意,這個電路得是一個線性電路。

這個比值通常是頻率的函數,同時還包含相位信息。s=jw,w就是頻率,j包含了相位信息……

原文連結:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5999.html


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