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基于LM5036的半桥DC/DC电源——电流保护篇

LM5036是一款高度集成化的半桥PWM控制器,集成了辅助偏置电源,为电信,数据通信,工业电源转换器提供高功率密度解决方案。LM5036包含使用电压模式控制实现半桥拓扑功率转换器所需的所有功能。 该器件适用于隔离式DC-DC转换器的初级侧,输入电压高达100V。与传统半桥及全桥控制器相比,LM5036有着自身不可替代的优势:

(1)集成辅助偏置电源,为LM5036及原边和副边元器件供电,无需外部辅助电源,减少电路板尺寸和成本,有助于实现高功率密度和良好的热可靠性。

(2)增强的预偏置启动性能可实现负载带压启动时,输出电压的单调递增并避免倒灌电流。

(3)通过脉冲匹配改善了逐周期电流限制,从而在输入电压范围内产生均匀的输出电流限制水平,并且还可以防止变压器饱和。

脉冲匹配的电流限制保护机制:

恒流限制问题和解决方案:

在逐周期运行期间,当电流感测信号ISENSE达到正阈值IPOS_LIM时,激活CBC电流限制操作。控制器基本上表现为峰值电流模式控制,在CBC操作期间电压回路打开。峰值电流模式控制的一个常见问题是当半桥拓扑的占空比大于0.25(降压转换器为0.5)时出现的次谐波振荡。

关于电磁兼容的那些基础内容,这篇文章都讲清楚了!

作者:范 陶朱公

一、什么叫电磁兼容

国家标准GB/T4365—2003对电磁兼容(EMC)所下的定义为“设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。”

国家军用标准GJB72—1985《电磁干扰与电磁兼容性名词术语》的定义为“设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自的功能的共存状态。即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射而导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备(系统、分系统)因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。”

在以上的各定义中,都涉及电磁环境这一概念。电磁环境是由空间、时间和频谱三个要素组成的。

综上所述,电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间和有限的频谱资源条件下,各种用电设备(分系统、系统;广义的还包括生物体)可以共存并不致引起降级的一门科学。

二、电磁兼容的研究领域

作为一门科学,电磁兼容涉及的问题可以归结为五大方面:

1.骚扰源特性的研究

主流单片机通过这三种方式烧写程序

作者:刘小舒

以前在大学里学习单片机课程时,教材使用的是汇编版本的,单片机相关的汇编指令正好110条。老师每堂客将2条指令,每周将4条指令,到了学期末这些指令也没有讲完。到学期结束,老师也没有讲过单片机该用什么编程环境,更没有讲过单片机编程会用到什么工具,单片机能做什么东西。这些指令听完,就什么也没有了。

今天就想讲一下单片机的程序烧写方式。

单片机是可编程器件,程序写好后需要写到单片机内,这个过程一般叫做“烧写”、“烧录”或者“下载”。这个烧写过程是需要专用的工具或者接口的。下面分别介绍。

1.方式一:JTAG方式

JTAG方式使用的工具是JLINK,可以满足大多数单片机程序烧写的需求,其实物如下图所示。

什么是 PSRR?- 第三部分

之前在我们的博客《什么是积分噪声?第二部分》中,我们谈到了积分噪声及其意义。今天,我们将重点谈谈低压降稳压器 (LDO) 参数和电源抑制比 (PSRR) 特性,以及它如何受到应用的条件影响。

PSRR 描述 LDO 抑制输入源纹波电压的能力,可用以下公式表示:

谜一样的电容之隔直通交

作者: 一博自媒体

说起电容,想必大家都不陌生,大到卫星航母,小到智能手环,电路里处处离不开电容,电路中的电容形态各异,发挥的作用也各不相同。最常用的功能可能要数储能,滤波和耦合了。记得最早接触电容还是高中那会,物理老师给我们讲电容和电容器,电容的特性就是隔直通交。当时我和小伙伴那叫一个一脸懵逼,两个极板中间明明是绝缘的真空,电流到底是怎么流过绝缘的真空的?今天我们就来看看电流到底是怎么流过绝缘介质的。

看到这屏幕前的小伙伴想必也懵逼了,难道我点错了,这里不是要讲隔直通交吗?亲,你没有迷路,这里就是隔直通交会场,请稍安勿躁,待我翻开笔记慢慢道来。

电容顾名思义就是能存储电荷,那怎样才能存储电荷呢?首先得有两块金属导体,中间是绝缘电介质,介质可以是空气、可以是真空、也可以是FR4等等。看到这,熟悉PCB的各位小伙伴是不是想起了啥?没错,PCB中的导体间同样会构成电容,典型的就是相邻的电源平面和GND平面,相邻的信号线等。

当然构成电容的两导体间的距离不能太远,都说距离产生美,合适的距离可以让人只会关注她的美丽,但是如果远到看不见,哪里还看得到美,电容也是这样。

基于LM5036的半桥DC/DC电源——预偏置启动篇

LM5036是一款高度集成化的半桥PWM控制器,集成了辅助偏置电源,为电信,数据通信,工业电源转换器提供高功率密度解决方案。LM5036包含使用电压模式控制实现半桥拓扑功率转换器所需的所有功能。 该器件适用于隔离式DC-DC转换器的初级侧,输入电压高达100V。与传统半桥及全桥控制器相比,LM5036有着自身不可替代的优势:

(1)集成辅助偏置电源,为LM5036及原边和副边元器件供电,无需外部辅助电源,减少电路板尺寸和成本,有助于实现高功率密度和良好的热可靠性。

(2)增强的预偏置启动性能可实现负载带压启动时,输出电压的单调递增并避免倒灌电流。

(3)通过脉冲匹配改善了逐周期电流限制,从而在输入电压范围内产生均匀的输出电流限制水平,并且还可以防止变压器饱和。

预偏置启动:

在没有完全可控的预偏置启动情况下,次级侧的SR可能过早地闭合导通以从预充电的输出电容器吸收电流,传递到输入端,这样导致电容电压出现下降的情况,如果此过程导致的电压降低过大,可能会导致重新启动负载甚至损坏电源转换器功率级部分。从图一中就可以看出,在没有预偏置调节的启动过程中输出电压出现电压跌落以及过冲的情况。

基于LM5036的半桥DC/DC电源——辅助电源篇

LM5036是一款高度集成化的半桥PWM控制器,集成了辅助偏置电源,为电信,数据通信,工业电源转换器提供高功率密度解决方案。LM5036包含使用电压模式控制实现半桥拓扑功率转换器所需的所有功能。 该器件适用于隔离式DC-DC转换器的初级侧,输入电压高达100V。与传统半桥及全桥控制器相比,LM5036有着自身不可替代的优势:

(1)集成辅助偏置电源,为LM5036及原边和副边元器件供电,无需外部辅助电源,减少电路板尺寸和成本,有助于实现高功率密度和良好的热可靠性。

(2)增强的预偏置启动性能可实现负载带压启动时,输出电压的单调递增并避免倒灌电流。

(3)通过脉冲匹配改善了逐周期电流限制,从而在输入电压范围内产生均匀的输出电流限制水平,并且还可以防止变压器饱和。

集成辅助源:

对于半桥驱动器而言在没有外接辅助电源时,系统需要一个需要单独的偏置电源和更多组件。 不能轻易调节二次侧偏置电压来控制系统软启动过程。因此这里就需要单独的外接电源以及更多的组件,最终就会大大占用板级面积。

嵌入式产品开发设计需要考虑的问题总结

嵌入式开发项目中,首先需要做需求分析,然后根据需求分析进行综合考虑,这里给出几个嵌入式硬件设计时特别要注意的问题。

1、MCU的选择

选择 MCU 时要考虑 MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及 MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有 5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。为了能合理分配 MCU 的I/O资源,在 MCU 选型时可绘制一张引脚分配表,供以后的设计使用。

2、电源

1、考虑系统对电源的需求,例如系统需要几种电源,如24V、12V、5V或者3.3V等,估计各需要多少功率或最大电流(mA)。在计算电源总功率时要考虑一定的余量,可按公式“电源总功率=2×器件总功率”来计算。

2、考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般允许电源波动幅度在 ±5% 以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求 ±1% 以内。

3、考虑工作电源是使用电源模块还是使用外接电源。

3、普通I/O口

基于LM5036“智能”型半桥DC/DC电源设计方案

LM5036是一款高度集成化的半桥PWM控制器,集成了辅助偏置电源,为电信,数据通信,工业电源转换器提供高功率密度解决方案。LM5036包含使用电压模式控制实现半桥拓扑功率转换器所需的所有功能。 该器件适用于隔离式DC-DC转换器的初级侧,输入电压高达100V。与传统半桥及全桥控制器相比,LM5036有着自身不可替代的优势:

● 集成辅助偏置电源,为LM5036及原边和副边元器件供电,无需外部辅助电源,减少电路板尺寸和成本,有助于实现高功率密度和良好的热可靠性。

● 增强的预偏置启动性能可实现负载带压启动时,输出电压的单调递增并避免倒灌电流。

● 通过脉冲匹配改善了逐周期电流限制,从而在输入电压范围内产生均匀的输出电流限制水平,并且还可以防止变压器饱和。

为此从控制器应用角度出发,我们设计基于LM5036控制器的典型应用电路。评估板LM5036EVM-264采用以下的设计指标,在LM5036数据手册的设计实例部分,也采用了同一个设计电路进行说明。

怎样解决电感啸叫声?

大部分硬件工程师应该都遇到过,板子上电后有叫声。

一般这种叫声分为电感叫声跟电容叫声。

今天要讲的是电感叫声:

一般情况下,板子上面都是会有DC-DC电路的,而这种如果各方面参数选的不好,就有可能引起电感啸叫。

正常人的一个听觉频率范围:20Hz-20KHz

我们一般DC-DC的开关频率为100KHz-1MHz.

正常的话,这个开关频率是不可能被人耳察觉到的。

因为负载不稳,开关电源自我调节中,占空比的调节里,会有与这个频段重叠的频率成分。

更浅显的说法就是:电感的phase端波形不稳定,请看下图: