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E=263×10-16(f2AI)(1/r)(2)輻射場正比于下列參數:涉及的諧波頻率(f,單位Hz)、回路面積(A,單位m2)、電流(I)和測量距離(r,單位m)。此概念可以推廣到所有利用梯形波形進行電路設計的場合,不過本文僅討論電源設計。
參考圖4中的交流模型,研究其回路電流流動情況:起點為輸入電容器,然后在Q1導通期間流向Q1,再通過L1進入輸出電容器,*后返回輸入電容器中。當Q1關斷、Q2導通時,就形成了第二個回路。之后存儲在L1內的能量流經輸出電容器和Q2,如圖5所示。
這些回路面積控制對于降低電磁干擾是很重要的,在PCB走線布線時就要預先考慮清器件的布局問題。當然,回路面積能做到多小也是有實際限制的。從公式2可以看出,減小開關節點的回路面積會有效降低電磁干擾水平。如果回路面積減小為原來的3倍,電磁干擾會降低9.5dB,如果減小為原來的10倍,則會降低20dB。
設計時,*好從*小化圖4和圖5所示的兩個回路節點的回路面積著手,細致考慮器件的布局問題,同時注意銅線連接問題。盡量避免同時使用PCB的兩面,因為通孔會使電感顯著,進而帶來其他問題。恰當放置高頻輸入和輸出電容器的重要性常被忽略。
若干年以前,我所在的公司曾把我們的產品設計轉讓給國外制造商。結果,我的工作職責也發生了很大變化,我成了一名顧問,幫助電源設計新手解決文中提到的一系列需要權衡的事宜及其他眾多問題。這里有一個含有集成鎮流器的離線式開關的設計例子:設計人員希望降低*終功率級中的電磁干擾。
我只是簡單地將高頻輸出電容器移動到更靠近輸出級的位置,其回路面積就大約只剩原來的一半,而電磁干擾就降低了約6dB。而這位設計者顯然不太懂得其中的道理,他稱那個電容為“魔法帽子”,而事實上我們只是減小了開關節點的回路面積。
還有一點至重要的,新改進的電路產生的問題可能比原先的還要嚴重。換句話說,盡管延長過渡時間可以減少電磁干擾,但其引起的熱效應也隨之成為重要的問題。有一種控制電磁干擾的方法是用全集成電源模塊代替傳統的直流到直流轉換器。
電源模塊是含有全集成功率晶體管和電感的開關穩壓器,它和線性穩壓器一樣可以很輕松地融入系統設計中。模塊開關節點的回路面積遠小于相似尺寸的穩壓器或控制器,電源模塊并不是新生事物,它的面世已經有一段時間了,但是直到現在,由于一系列問題,模塊仍無法有效散熱,且一經安裝后就無法更改。
模塊電源是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應器,可為專用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現場可編程門陣列(FPGA)及其他數字或模擬負載提供供電。一般來說,這類模塊稱為負載點(POL)電源供應系統或使用點電源供應系統(PUPS)。
中文名模塊電源外文名Module-levelPower特點設計簡單,變更靈活用于交換設備、接入設備產品作用輸出電壓的調節,輸入保護電路產品分類綠色模塊電源,高頻開關型號MK300目錄1產品特點2產品作用?輸出電壓的調節?輸入保護電路?遙控開關電路3操作方法?模塊組合?鈴流備份4應用領域5注意事項6產。
由于模塊式結構的優點明顯,因此模塊電源廣泛用于交換設備、接入設備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領域和汽車電子、航空等。只需一個電源模塊,配上少量分立元件,即可獲得電源。●縮短開發周期。模塊電源一般備有多種輸入、輸出選擇。
用戶也可以重復迭加或交叉迭加,構成積木式組合電源,實現多路輸入、輸出,大大削減了樣機開發時間。●變更靈活。產品設計如需更改,只需轉換或并聯另一合適電源模塊即可。●技術要求低。模塊電源一般配備標準化前端、高集成電源模塊和其他元件,因此令電源設計更簡單。
●模塊電源外殼有集熱沉、散熱器和外殼三位一體的結構形式,實現了模塊電源的傳導冷卻方式,使電源的溫度值趨近于*小值。同時,又賦予了模塊電源規范性的包裝。●用途廣泛:模塊電源可廣泛應用于航空、機車艦船、兵器、發電配電、郵電通信、冶金礦山、自動控制、家用電器、儀器儀表和科研實驗等社會生產和生活的各個領域,尤其是在高可靠和高技術領域發揮著不可替代的重要作用。
●質優可靠。模塊電源一般均采用全自動化生產,并配以高科技生產技術,因此品質穩定、可靠。產品作用編輯輸出電壓的調節對有TRIM或ADJ(可調節)輸出引腳的模塊電源產品,可通過電阻或電位器對輸出電壓進行一定范圍內的調節,一般調節范圍為±10%。