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【星球号】优质内容汇总(2023.01.09-01.15)

一篇短文浅谈差分电路

作者:图说硬件

作者说:

在之前的文章中,我们介绍了可以进行信号放大的共射级放大电路、在文章中提到了电路中的Re为反馈电阻,当负载发生变动时,Re会及时的进行反馈,从而稳定输出电压。

那么如果输入端被干扰,产生输入电压的波动又会怎样呢?

我们来做下仿真实验。(仿真软件的版本和资源我贴在文章末)

通过实验我们可以看到由于加入了输入噪声,在输入端即使没有信号输入,也产生了较大的噪声,这在某些长距离信号传输时是非常明显的!

如何解决这个问题呢?这就引出了今天的主题差分方法电路……【继续阅读】

开关电源环路稳定性分析(09)——环路补偿六步法

作者:大话硬件

作者说:

我们来回顾一下前面8讲的内容,主要对下面的知识点进行了分析:

  1. 系统框图

  2. 反馈环节传递函数

  3. 功率级传递函数

  4. PWM级传递函数

  5. 传递函数计算

如果我们把开关电源看成是不同的电路模块拼接而成,现在已经知道了每个模块的传递函数,那么接下来的事情很简单,按照闭环控制系统求解传递函数的方法求解就行。整个系统闭环起来就是下面这样:

要求解上面系统的传递函数,就必须知道输入和输出。输出都知道是输出电压,但输入是什么呢?

从上面的框图可以看出 ,其实系统的输入有两个,一个是输入电压Vin,另外一个是参考电压Vref。

这么说可能不够形象,我们找个电源芯片的规格书看一下。

这个框图可以看出,电源内部会产生一个稳定的参考电压,将这个电压作为输入,输入到环路中。

假如我们将输入电压作为整个系统的输入,输出就是输出电压,那么传递函数就是输出/输入,其实这个在前面的文章中就已经求解出来了,也就是功率级的传递函数。

所以,如果输入电压是系统的输入,输入只经过了系统的一部分。假设我们将参考电压作为整个系统的输入,输出还是输出电压,那么传递函数;

化简:

因此,如果参考电压是系统的输入,参考电压会经过环路。所以,整个系统的输入是参考电压,这里和我们常规的理解可能不一样,需要从传递函数的角度理解一下。

有了上面的结论,再把前面每个模块的传递函数级联起来,就可以得到开关电源系统的传递函数。当然,研究开关电源的传递函数不是目的,目的是判断电源系统是否稳定。

针对传递函数的分母

如果分母为0,那么传递函数的值就是无穷大,也就是说在输入信号为0的时候,输出也会存在,也就是我们常说的自激振荡……【继续阅读】

IGBT及隔离驱动数据书册解读

作者:电源技能成长记

作者说:

功率器件驱动中需要对控制电路和功率电路进行电气隔离,常用的隔离方式有三种,分别为电容隔离,变压器隔离和光耦隔离。不同厂家所选择的隔离方案各不相同,下面谈谈采用无磁芯变压器隔离的器件,该器件的特性包括:(1)2A的轨至轨输出电流;(2)内置保护有Vce饱和电压检测、短路钳位、主动关断和有源密勒钳位;(3)28V绝对最大供电电压;(4)195/190ns最大传输延迟;(5)100kV/us共模瞬态抑制;(6)12/11V输出低电压闭锁等。内部框图如图1所示。

Pin2:去饱和保护。开关管导通时,监测IGBT的集电极―发射极电压Vce,若Vce大于设定的电压(9V),K3输出高电平,退饱和保护被触发,IGBT被关断。为了保护的可靠性,端口增加了消隐时间,时间长短由外部电容进行调节。

Pin7:密勒钳位。由于存在弥勒效应,关断时Vce电压变化率经电容Cgc电容耦合,在门极产生电压尖峰,导致误导通。为了解决半桥驱动中的串扰问题,增加了弥勒钳位功能。IGBT关断时,门极电压小于设置的关断电压(2V),Pin7引脚内部MOS导通,门极接地,抑制串扰电压。

Pin12:准备就绪。正常工作时,该引脚输出准备就绪信号,输出形式为开漏输出……【继续阅读】

Rdson和Vgs、Vds有怎样的关系?

作者:硬件微讲堂

作者说:

在上一篇文章中我们聊了“Rdson对应MOS管的哪个工作区?”这个问题,并得出Rdson对应的是可变电阻区的结论。在讨论的过程中,提到了Vgs对MOS管导电沟道宽度的控制作用,这里又萌生另外一个问题。

1、一道问题

照例,先抛出来一道问题:Rdson和Vgs、Vds有怎样的关系?如果Vgs增大,Rdson如何变化?如果Vds增加,Rdson又如何变化?这道题,在面试或笔试中大概率不会涉及。但是为了进一步夯实硬件技术基础,有必要去研究下。

2、可变电阻区

在《Rdson对应MOS管的哪个工作区?》文章中,我们花大量篇幅讲解Rdson是对应MOS管的可变电阻区。可变电阻区是什么情形?如下图所示:

首先是Vgs>Vth,将衬底中的空穴被向下排斥,衬底中的少子(电子)被向上吸引,形成反型层,产生N型导电沟道。接着是Vds<=Vgs-Vth,由于Vds的存在,沟道会变成梯度,两端的宽度不均匀。满足这两个条件,MOS管才处于可变电阻区。

这上面的过程描述的有些简单粗暴,如果要考虑“Rdson和Vgs的关系”,这还不够,需要把上述过程做进一步细化……【继续阅读】

基础小结 | 推挽输出和开漏输出

作者:硬件笔记本

作者说:

一、推挽输出

1.1推挽输出的概念

推挽(push-pull)输出是由两个MOS或者三极管组成,两个管子始终保持一个导通,另一个截止的状态。

图1 推挽电路示意图

当输入高电平时,叫做推;上管Q1导通,下管Q2关闭;

电流走向VCC→Q1→Vout。

图2 高电平输入,推

当输入低电平时,叫做挽;上管Q1关闭,下管Q2导通;

电流走向Vout→Q2→GND。

图3 低电平输入,挽

1.2推挽电路的特点

推挽电路最大的特点就是能够增强输入信号的驱动能力。

二、开漏输出

2.1开漏输出的概念

当使用MOS管时,称为开漏(OD)输出,漏极输出。

图4 开漏输出

当使用三极管时,称为开集(OC)输出,集电极输出……【继续阅读】

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