直流电源设计的一些指标和参数

 行业动态     |      2019-10-09 12:38

直流电源设计中需要知道的一些指标和参数摘要1 评估设计要求(指标)2 主直流电源电路设计方案选择3 元器件设计方法4 各种模式Flyback 直流电源电路设计设计5 损耗分析及机构布局设计6 直流电源PCB布板设计和EMI一、评估设计指标1.输入参数:输入电压大小,交流还是直流,相数,频率等.

直流电源PCB信号完整性分析


国际电压等级有单相120Vac,220Vac,230Vac等.国际通用的交流电压范围为85~265V.一般包括输入电压额定值及其变化范围;? 3kW以下功率常选用单相输入,5kW以上选用三相输入;? 工业用电频率一般为50Hz或者60Hz,航空航天直流电源、船舶用电为400Hz.


有无功率因数(Power Factor)和谐波(Total Harmonics Distortion)指标


输出直流电源参数:输出直流电源功率,输出直流电源电压,输出直流电源电流,纹波,稳压(稳流)精度,调整率,动态特性(稳定时间:settling time)、直流电源的启动时间和保持时间.


输出直流电源电压:额定值+调节范围.输出直流电源电压的上限应尽量靠近额定值,以避免不必要的过大的设计余量.


输出直流电源电流:额定值+过载倍数.有稳流要求的还会指定调节范围.有些直流电源不允许空载,因此还应指定电流下限.


稳压稳流精度:影响因素包括输入电压调整率,负载调整率,时效偏差.基准源精度、检测元件精度、控制直流电源电路设计中运放的精度对稳压稳流精度影响很大.


效率:额定输入电压与额定输出直流电源电压、额定输出直流电源电流时输出直流电源功率与输入有功功率的比值.




损耗:

电子设备的组装设计就必须考虑直流电源信号完整性的设计与实现问题,在模拟直流电源电路设计中,由于采用的是单频或窄频带直流电源信号,实现直流电源电路设计功能最关心的是信噪比,通常不需要讨论直流电源信号波形和波形畸变.

但是,在数字直流电源电路设计中实现直流电源电路设计功能的方式发生了根本性的变化:采用的直流电源信号为周期脉冲,工作的方式是突发性的,逻辑关系成为核心,需要严格保证时间间隔和时序关系.于是,就提出了保证直流电源信号完整性的设计要求.

一般可以认为直流电源信号完整性应该包括如下几点含义:直流电源信号的波形畸变应该控制在一定的范围之内,直流电源信号流的时序图能满足逻辑要求,在突发状态下直流电源信号的产生与传输过程平稳.

直流电源信号完整性的破坏主要来源于两个原因,首先是由于外界干扰,特别是传导通道的干扰包括传输通道阻抗失配造成的反射影响,破坏了原来的波形;其次,数字直流电源信号在传播时会自然地发生频谱分散效应,改变了原来的波形.

当时钟频率比较高时,例如时钟达到10MHz以上或脉冲的边沿时间达到1ns 以下时,我们会发现将直流电源信号传输到预想的地方并不很容易,有许多因素会影响直流电源信号完整性问题,其中包括抖动、延迟、地电位弹跳、反射、串扰、开关噪声、直流电源失配、衰减、脉冲展宽、时序混乱等问题.


直流电源信号完整性问题总是要涉及直流电源信号的整个过程,因此,直流电源信号完整性保证需要整个直流电源信号工作的物理环境来实现.为此,有必要建立直流电源信号完整性系统模型.直流电源信号完整性系统模型应该包括完整直流电源信号源、直流电源信号的物理协调通道、直流电源信号完整接收三个部分.