#嵌入式系統 #訊號鏈 #感測 #量測 #資料轉換器 #電源設計 #低壓差穩壓器LDO #隔離雙極性電源
【感知&量測精度為王道!】
在自動化/智慧化的嵌入式系統,感知與量測精度為王道!
精密技術可協助引擎無故障運行,可診斷醫療、工業、汽車等應用問題,防患於未然、捕捉細微變化並探索新的領域。
為確保高精度,精密測試和測量系統需要具備低漣波和輻射雜訊的電源解決方案才能不影響高解析度轉換器訊號鏈的性能。在這些測試和測量應用中,產生雙極或隔離系統電源為系統設計人員帶來了電路板面積、切換開關漣波、電磁干擾 (EMI) 和效率方面的挑戰。資料擷取系統和數位萬用表需要低雜訊電源,以便提供高解析度類比數位轉換器 (ADC) 訊號鏈性能,而不被切換開關電源產生的漣波雜訊所影響。
源表 (SMU) 和直流電源也具有類似的要求,以便將高解析度數位類比轉換器 (DAC) 訊號鏈上的雜散輸出漣波降至最低。精密測試和測量儀器中的通道數也有增加趨勢,以便增加並行測試。在電隔離應用中,這些多通道儀器需要通道間隔離,其中電源必須在各通道產生。此驅動解決方案需要的電路板 (PCB) 尺寸越來越小且需保持性能;但這些應用實施低雜訊電源解決方案可能導致 PCB 尺寸比期望大,或由於過度使用低壓差穩壓器 (LDO)/濾波器電路而導致效率變差。
出於安全原因而需要隔離精密測試和測量儀器時,通過隔離器件有效的提供充足供電將是一個挑戰。在多通道隔離儀器中,通道間隔離意味著每個通道都要有一個精小的電源解決方案以有效供電。若需要犧牲 PCB 面積進行更多客製則可使用分立器件實現,包括可在切換開關頻率下、於頻段上擴散漣波能量的「展頻模式」,可降低精密系統電源中出現的雜散幅度。為精密電子測試和測量供電的「隔離雙極性電源系統」,需要在系統性能、保持小尺寸和電源效率之間實現平衡。
演示視頻:
《了解 ADI 的專業精密技術》
https://www.youtube.com/watch?v=aYVrR_rlEUg
《用於精密測試和量測系統的雙極性電源解決方案》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/1216/43599.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
#亞德諾ADI #μModule #LTpowerCAD #LTM8049 #LTM8074 #LTM8067/LTM8068 #LT8609S #LT3032/LT3023 #LT3094/LT3045 #ADP5070/ADP5071 #AD4003/AD4020 #ADP7118/ADP7182 #ADuM3470/ADuM4470
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為確保高精度,精密測試和測量系統需要具備低漣波和輻射雜訊的電源解決方案才能不影響高解析度轉換器訊號鏈的性能。在這些測試和測量應用中,產生雙極或隔離系統電源為系統設計人員帶來了電路板面積、切換開關漣波、電磁干擾 (EMI) 和效率方面的挑戰。資料擷取系統和數位萬用表需要低雜訊電源,以便提供高解析度類比數位轉換器 (ADC) 訊號鏈性能,而不被切換開關電源產生的漣波雜訊所影響。
源表 (SMU) 和直流電源也具有類似的要求,以便將高解析度數位類比轉換器 (DAC) 訊號鏈上的雜散輸出漣波降至最低。精密測試和測量儀器中的通道數也有增加趨勢,以便增加並行測試。在電隔離應用中,這些多通道儀器需要通道間隔離,其中電源必須在各通道產生。此驅動解決方案需要的電路板 (PCB) 尺寸越來越小且需保持性能;但這些應用實施低雜訊電源解決方案可能導致 PCB 尺寸比期望大,或由於過度使用低壓差穩壓器 (LDO)/濾波器電路而導致效率變差。
出於安全原因而需要隔離精密測試和測量儀器時,通過隔離器件有效的提供充足供電將是一個挑戰。在多通道隔離儀器中,通道間隔離意味著每個通道都要有一個精小的電源解決方案以有效供電。若需要犧牲 PCB 面積進行更多客製則可使用分立器件實現,包括可在切換開關頻率下、於頻段上擴散漣波能量的「展頻模式」,可降低精密系統電源中出現的雜散幅度。為精密電子測試和測量供電的「隔離雙極性電源系統」,需要在系統性能、保持小尺寸和電源效率之間實現平衡。
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#電源設計 #汽車電子 #降壓型穩壓器
【高開關頻率下,尺寸、效率、EMI 怎解?】
想要高頻操作且提供高輸出電流,怎麼解決電磁干擾 (EMI) 困擾?將內部通道獨立區隔、配合脈衝模式 (Burst Mode),同時利用外部 Vc 引腳並聯多個器件以最大化輸出功率是解方。
例如,從 42V 輸入電壓提供兩個單獨輸出通道,分別提供 4A、6A (在脈衝負載應用中) 的輸出電流,可獲得總共 8A 電流——僅需 6.2μA 電流即可產生兩個輸出,並具有「強制連續」和「擴展頻譜」模式可採用外部補償以優化瞬態嚮應,或運用內部補償更簡易達成目標。
汽車系統就對 EMI 要求極高、訂有 CISPR 25 Class5 輻射發射規格,啟用擴展頻譜模式可散播能量並進一步改善 EMI 性能。通常,EMI 與電路板 (PCB) 佈局和類型高度相關,需反覆多次設計、費用昂貴且開發時間長,若元器件自身對電路板佈局變化不敏感,將有助解決 EMI 問題,有兩種途徑:一是控制 (減緩) 關關邊緣,但代價是犧牲效率,高頻條件下尤其明顯;二是把熱環路電容器集成到封裝之內,利用其內部接地平面在封裝內部保持高頻電流。
毫無疑問,以第二種為佳。創新型驅動器設計可把開關節點中的過衝維持在非常低的水準,切換速度可高達 10V/ns。在 3MHz 頻率下,這些快速關關邊緣可實現>90% 的峰值效率;在 500kHz~3MHz 工作頻率範圍內,效率的下降僅為幾個百分點,充分展示低開關損耗特性,兼顧高頻、高效率及優良 EMI 性能。
此外,「高開關頻率」的開關穩壓器對於小巧尺寸很重要,以提升控制環路頻寬、進而降低所需的輸出電容。隨著系統功率和複雜性增加,電壓調節器需在高開關頻率下提供更大的輸出電流,以滿足尺寸、效率和輻射干擾要求。
演示視頻:
《Linear:Silent Switcher 2 每通道提供 4A 的雙通道、42V 微功率降壓型穩壓器》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2018/0509/38757.html
#亞德諾ADI #凌力爾特LTC #LT8650S #SilentSwitcher2
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