cathy的博客

散热过孔系列(一):过孔密度

常规的PCB板是由铜箔和介质压合而成,最常见的介质是FR4。铜与FR4的导热系数之间有非常大的差异,前者约为380W/(m*K),后者则只有约0.3W/(m*K)。因此,对于整个PCB板来说导热是各项异性的。在平面方向导热系数高,一般范围在10~45W/(m*K),垂直方向导热系数很低,约在0.3W/(m*K)附近。

这就导致PCB板平面方向散热的效率远大于垂直方向的散热,对这种情况我们可以增加发热区域的铜皮面积,使得热量通过更大的平面传递出去。但是很多设计中并没有足够的空间允许我们这样做,因此我们还需要借助过孔将热量传递到其它层的铜平面,再通过这些铜平面的大面积铜箔来散热。

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在放置散热过孔的时候经常会有这样一些疑问,过孔是否越多越好?孔径的大小会影响散热吗?过孔塞孔是否能改善散热性能?

我们依然通过仿真来一一验证这些问题。

在PCB中建立一个DEMO板,板子面积为50*50mm,板厚1.6mm,居中放置一个QFN封装的器件:

单片机编程:如何喂狗的灵魂拷问...

啥叫看门狗?

看门狗也称为看门狗定时器,本质上是一种定时电路或者软件定时器机制。

工作原理:

看门狗的硬件基础是一个计数器,该计数器被设置为某个定时初值,然后递减至零。软件负责经常将计数重置为其定时初值,以确保计数永远不会达到零。如果确实达到零,则意味着某种故障发生,该采取对应措施应对,或重启或进入失效安全状态,具体取决于系统的设计。

正常工作时,单片机、处理器或者线程,周期性重置看门狗定时器的定时值,定时器则在后台不断的计数,如果定时时间到了且没有再次喂狗,则狗叫,意味着一些不寻常的事情发生了!此时,狗狗对外发出指令,执行相应的动作。这里所谓的动作究竟是什么?取决于实际系统的设计。常见的看门狗芯片则会发出复位信号给单片机或者处理,对于软件定时器而言,具体会有何种动作,则灵活多变,具体取决于采用何种安全策略。

通俗讲也称为喂狗,这个定时值相当于狗粮,狗狗吃饱了,胃里不断消耗狗粮,如果在消耗完之前没有在喂狗粮,再狗狗饿得直叫唤,发出预警消息。反言之,一个一直正常工作的系统,其看门狗总是被喂养的很好,不会饿了狂叫。

注:看到有文章把重置看门狗定时器叫踢狗(kick watchdog),嗯嗯,这不太好,要对狗狗好一点,不要踢,叫喂吧~~~

详论单片机固件模块化架构设计(精华)

为啥要讨论架构

单片机系统开发人员的目标之一是在编程环境中创建固件,以实现低成本系统、软件可靠性以及快速的开发迭代时间。实现这种编程环境的最佳方法实践是使用统一的固件架构体系结构,该体系结构在产品开发过程中充当框架并支持“固件模块化”,或称为子系统。

如果不采用统一的设计架构,那么其业务需求耦合关系复杂,不采用先设计-后开发的方法论,想到哪里写到哪里,则程序后期维护将变得异常艰辛,而引入潜在bug/缺陷的风险也将大大增加,且不具备多人协同开发的可能。

可以结合固件模块化、可测试性和兼容性的正确组合的设计体系架构结构应用于任何固件开发项目,以最大程度地提高代码可复用性,加快固件调试速度并提高固件可移植性。

模块化架构设计?

模块化编程将程序功能分解为固件模块/子系统,每个模块执行一个功能,并包含完成该功能所需的所有源代码和变量。

64个EMC风险评估专业术语与定义

1)电磁兼容风险 EMC risk

产品因设计而导致出现电磁兼容问题的概率,在测试环境下为通不过电磁兼容测试的概率。

2)AC-DC转换器 AC-DC CONVERTER

一个把交流电转到直流电的器件,通常是指离线转换器,当中交流电压被整流为直流电,或包括功率因素校正或其它功能。

3)桥式转换器 BRIDGE CONVERTER

桥式转换器是直流—直流转换器的一种电路结构。在功率变压器两端的桥式结构中,采用两或四只有源开关器件。

4)电源转换器 POWER CONVERTER

利用电感及电容滤波配合高频开关作用,而将直流输入电压转换为不同直流输出电压的电路。

5)DC-DC转换器 DC-DC CONVERTER

把直流电从一个电压转换到另一个电压的电路。

6)DC-DC电源 DC-DC POWER SUPPLY

供一个或多个直流输出电压的电源系统。

7)安全超低电压 SAFETY EXTRA LOW VOLTAGE (SELV)

安全机构将该电压定义为:人员可以触及幷且不会引起伤害的最高电压,该电压的数值为30Vac或42.4Vdc。

8)次级 SECONDARY

DC/DC降压型变换器的接地反弹讲解

作者:袁韶庚

DC/DC降压型电路在日常的电路设计中经常遇到,这些电路的接地节点会聚快速变化的大电流。当接地节点移动时,系统性能会遭受影响并且该系统会辐射电磁干扰(EMI)。但是如果很好地理解“接地“引起的接地噪声的物理本质可提供一种减小接地噪声问题的直观认识。

在高频时,一个大电容器——例如降压型变换器输入电容器,CVIN——可以看作一个DC电压源。类似地,一个大电感器——例如降压型变换器输出电感器,LBUCK——也可以看作一个DC电流源。所做的这些近似有助于直观理解。

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图2示出当开关在两个位置之间交替切换时磁通量如何变化。

如何让QFN焊接爬锡高度达到50%以上?

高速先生(作者:曾晓华、王辉东)

【序】

QFN器件侧边裸铜焊盘、SMT焊接后侧边pad为什么不爬锡或爬锡高度达不到IPC里面的标准要求,这是一个令人纠结和头疼的问题。要怎么解决这个问题呢,今天我们就来聊聊这个QFN侧边焊盘不爬锡、带来焊盘接触性虚焊、假焊、功能测试不稳定等潜在隐患,且听高速先生娓娓道来。

【正文】

远程患者监护系统面临的五大设计挑战

可穿戴式患者监护仪市场发展迅速。远程患者监护仪帮助医生实时监护患者,由此可预见医疗保健领域物联网的未来。

远程患者监护系统为患者和医生节省了时间,可在门诊的基础上提供患者的关键信息。患者移动性也已成为趋势,通过与无线网络的安全连接,远程患者监护仪可缩短患者就诊时间并避免过多电缆的干扰。如今的可穿戴医疗产品不仅可以测量生命体征,而且还可用作个人应急系统。由于这是一种复杂的终端设备,致使患者监护仪将面临五大常见的主要设计挑战:功耗(或电池寿命)、便携性(或大小)、患者安全、数据安全传送和集成。

图1所示为可穿戴式患者监护仪的高级框图,重点介绍了电池管理、非隔离式DC/DC电源、隔离和无线接口等子系统。

“图1:可穿戴式患者监护仪的高级框图"
图1:可穿戴式患者监护仪的高级框图

下文将为您讲述设计可穿戴式患者监护仪时面临的五大挑战及解决措施:

电池寿命

EMC 时钟设计之十大规则

1、前言

EMC问题是电子工程师在研发设计时遇到的最大挑战,由于EMC的设计经验较少,经常在设计完成之后才进行 EMC 的测试,一旦测试发现问题,会出现产品准备上市销售了,EMC 的问题总是没有时间来解决,项目总是要不断的延迟,需要再花费大量的时间去解决,相信这是每位遇到 EMC 问题的研发人员的深刻体会。所以解决 EMC 的问题应该在产品研发的过程之中予以解决,而不是在产品研发完成之后再进行修补,在设计中应遵循一些 EMC 的设计规则,项目团队对电路设计和 PCB 设计 进行评审,并在每个研发阶段应进行相应的 EMC工程测试,以发现潜在的问题。

时钟EMC一直是EMC中比较难解决的问题,下面和大家分享一下时钟在设计阶段的十大规则。

2、时钟源外壳接地

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在PCB板上晶体外壳应该接地处理 。

电感饱和是怎么一回事?

“电感饱和”这个我一直听到的词汇竟然是如此陌生——我不知道它到底意味着什么,除了电流弯曲失真,烧坏器件这些表象,在物理上“饱和”到底是什么意思?

感值,耐温,饱和电流,尺寸,价格,这五个是我们电感选型的基本坐标系,当然我们还会考虑线圈和磁心的形态,磁材,安装焊接方式。选型过程中最恼火的无过于在数十个电感中找到合适的,却发现其中一个参数不满足要求,或者仅仅因为发生概率极低的峰值功率而导致的饱和电流不足而带来过大的设计裕量。

感性的秘密

电感之所以呈现感性,即流过电感的电流会滞后于施加在电感上的电流(事实上是滞后90度相角),是因为楞次定律,电感就像熊孩子抓住家里的宠物,阻碍宠物的前进(电流的变化),你得给熊孩子一些压力,他先会不大情愿,然后再让宠物(电流)走一下(我们充分利用了这个不听话的特性来实现我们扼流Choke的目的);电感又像一个弹簧,当你施加压力的时候,它把一部分能量存在自己体内,剩下的一部分能量传输出去,当弹簧被压缩到极限时,它没办法再存储更多的能量了,即发生饱和,所有增加的能量都被悉数传递出去,电感失去了它的滞后作用。

在物理上弹簧这个例子或许更加恰当,就像下面这段我在网上找到的教科书般的答案:

博文分享一:Dialog开发板开箱评测

端午节参加了芯快递和贸泽工程师社区联合举办的抽奖活动,很幸运获得了Dialog DA14681-01A9DEVKT-B开发板,6月28号提交的申请,7月3号发货,5号收到开发板,整体效率很高,给活动举办方的工作人员手动点赞。

开箱实物照片

快递选用的顺丰,包邮直达。收货后的外包装盒如下:

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开箱的照片:

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里面主要包括:说明书、开发板、micro-USB线以及一颗纽扣电池。开发板使用的是防静电包装袋。