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數(shù)字電源

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數(shù)字電源主要是開(kāi)關(guān)電源的外特性。一是指數(shù)字電源的“通信”功能,二是指數(shù)字電源的“數(shù)控”功能,三是指數(shù)字電源對(duì)溫度等參數(shù)監(jiān)測(cè)功能。

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數(shù)字電源簡(jiǎn)介

數(shù)字電源的關(guān)鍵是電源管理、控制信號(hào)的數(shù)字化處理,其基本要求是:在保障穩(wěn)定性的前提下,具有快速性、平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。下面以負(fù)載點(diǎn)變換器(POL)為例說(shuō)明數(shù)字電源控制功能的實(shí)現(xiàn)原理和方法。

  負(fù)載點(diǎn)變換器(POL)通常用于將直流輸入電壓(一般為5V~12V)調(diào)節(jié)成適用于負(fù)載要求的直流輸出電壓(0.7V~3.3V)。例如,在典型的基于降壓(Buck)開(kāi)關(guān)變換器的電路中,Buck變換器包含一個(gè)脈沖寬度調(diào)制(PWM)主控制芯片,一對(duì)主功率開(kāi)關(guān)和一個(gè)由儲(chǔ)能電感和電容構(gòu)成的低通濾波器。在脈沖寬度調(diào)制控制芯片中,一個(gè)電阻分壓器對(duì)電源的輸出電壓進(jìn)行采樣,誤差放大器將該輸出電壓與直流參考電壓進(jìn)行比較從而產(chǎn)生電壓誤差信號(hào),誤差信號(hào)是一個(gè)強(qiáng)度與所需的輸出電壓校正成正比的模擬信號(hào)。通過(guò)具有某種控制規(guī)律的誤差補(bǔ)償器(Compensator)進(jìn)行放大后,其輸出進(jìn)入脈寬調(diào)制器(PWM),經(jīng)過(guò)與載波(通常為鋸齒波或三角波)比較之后產(chǎn)生脈沖波,從而控制功率開(kāi)關(guān)(通常為MOSFET)的導(dǎo)通與關(guān)斷。由于MOSFET具有較大的輸入門(mén)電容,因此驅(qū)動(dòng)器電路有必要有效率地導(dǎo)通和關(guān)斷它們。另有固定電阻電容網(wǎng)絡(luò)一般會(huì)作為補(bǔ)償回路,以確保動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性之間的正常平衡。

數(shù)字電源百科

  數(shù)字電源主要是開(kāi)關(guān)電源的外特性。一是指數(shù)字電源的“通信”功能,二是指數(shù)字電源的“數(shù)控”功能,三是指數(shù)字電源對(duì)溫度等參數(shù)監(jiān)測(cè)功能。

  基本原理

  數(shù)字電源的關(guān)鍵是電源管理、控制信號(hào)的數(shù)字化處理,其基本要求是:在保障穩(wěn)定性的前提下,具有快速性、平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。下面以負(fù)載點(diǎn)變換器(POL)為例說(shuō)明數(shù)字電源控制功能的實(shí)現(xiàn)原理和方法。

  負(fù)載點(diǎn)變換器(POL)通常用于將直流輸入電壓(一般為5V~12V)調(diào)節(jié)成適用于負(fù)載要求的直流輸出電壓(0.7V~3.3V)。例如,在典型的基于降壓(Buck)開(kāi)關(guān)變換器的電路中,Buck變換器包含一個(gè)脈沖寬度調(diào)制(PWM)主控制芯片,一對(duì)主功率開(kāi)關(guān)和一個(gè)由儲(chǔ)能電感和電容構(gòu)成的低通濾波器。在脈沖寬度調(diào)制控制芯片中,一個(gè)電阻分壓器對(duì)電源的輸出電壓進(jìn)行采樣,誤差放大器將該輸出電壓與直流參考電壓進(jìn)行比較從而產(chǎn)生電壓誤差信號(hào),誤差信號(hào)是一個(gè)強(qiáng)度與所需的輸出電壓校正成正比的模擬信號(hào)。通過(guò)具有某種控制規(guī)律的誤差補(bǔ)償器(Compensator)進(jìn)行放大后,其輸出進(jìn)入脈寬調(diào)制器(PWM),經(jīng)過(guò)與載波(通常為鋸齒波或三角波)比較之后產(chǎn)生脈沖波,從而控制功率開(kāi)關(guān)(通常為MOSFET)的導(dǎo)通與關(guān)斷。由于MOSFET具有較大的輸入門(mén)電容,因此驅(qū)動(dòng)器電路有必要有效率地導(dǎo)通和關(guān)斷它們。另有固定電阻電容網(wǎng)絡(luò)一般會(huì)作為補(bǔ)償回路,以確保動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性之間的正常平衡。

  電源的兩個(gè)其它主要部分是輸入和輸出濾波器網(wǎng)絡(luò)。這些部分由感應(yīng)器、電容和電阻構(gòu)成,可以提供數(shù)種功能。輸入濾波器有助于保護(hù)電源不受電源電壓瞬態(tài)的影響,在動(dòng)態(tài)負(fù)載變化過(guò)程中提供一些能量存儲(chǔ),并附帶濾波器網(wǎng)絡(luò)以使電源滿(mǎn)足其輸入引起的發(fā)射規(guī)范。輸出濾波器穩(wěn)定輸出電壓以確保電源滿(mǎn)足其紋波和噪聲規(guī)范,此外還存儲(chǔ)能量以幫助維護(hù)負(fù)載電路的動(dòng)態(tài)電流要求。重要的是,對(duì)于模擬或數(shù)字控制結(jié)構(gòu)而言,輸入和輸出濾波器以及電源器件將基本上保持相同。

  在典型的數(shù)字電源控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,輸出電壓感應(yīng)排列類(lèi)似于模擬系統(tǒng)。但是,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)代替了模擬系統(tǒng)的誤差放大器,從而將感應(yīng)到的模擬電壓值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。除了輸出電壓之外,了解電源的輸出電流和溫度等其它模擬參數(shù)也非常有用。雖然獨(dú)立的ADC可以感應(yīng)每個(gè)參數(shù),但是采用單個(gè)ADC并在它前面加設(shè)一個(gè)多路復(fù)用路往往是更加常用的方法。多路復(fù)用器(MUX)則將在要測(cè)量的模擬輸入之間切換,并依次將每個(gè)輸入發(fā)送至ADC.

  由于MUX和ADC的采樣速率是固定的,因此ADC對(duì)每個(gè)參數(shù)都輸出一系列數(shù)字,每個(gè)數(shù)字由己知的時(shí)間段分隔。這些值供給為系統(tǒng)提供處理能力的微控制器。卡上程序內(nèi)存存儲(chǔ)著微控制器的控制算法,這些算法負(fù)責(zé)執(zhí)行一系列有關(guān)ADC的輸出值的計(jì)算。這些計(jì)算的結(jié)果包括誤差信號(hào)、想要的驅(qū)動(dòng)器級(jí)脈寬、各種驅(qū)動(dòng)器輸出的最佳延遲值以及回路補(bǔ)償?shù)葏?shù)。有了這些參數(shù),數(shù)字脈寬調(diào)制器(DPWM)就可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)后控制外接的功率MOSFET,而電源管理部分也可以通過(guò)一定的接口及協(xié)議與外界通信了。模擬系統(tǒng)的外部回路補(bǔ)償元件此時(shí)變得不再是必需的。輸出電壓、輸出電流和溫度限制等參數(shù)的參考值在生產(chǎn)期間被保存在非易失性?xún)?nèi)存中,或者可以通過(guò)PMBus輸入。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),數(shù)據(jù)會(huì)由EEPROM下載到數(shù)據(jù)內(nèi)存中,主芯片據(jù)此控制模塊的工作狀態(tài)。同時(shí),可以通過(guò)一定的外部操作來(lái)重新讀入EEPROM中的默認(rèn)設(shè)置。

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    艾德克斯
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    ITECH 艾德克斯電子為專(zhuān)業(yè)的儀器制造商,致力于“功率電子”產(chǎn)品為核心的相關(guān)產(chǎn)業(yè)測(cè)試解決方案的研究,通過(guò)不斷深入了解各個(gè)行業(yè)的測(cè)試需求,持續(xù)提供給客戶(hù)具有競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)試方案。
  • 快充
    快充
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    目前手機(jī)快速充電主要分為三大類(lèi):VOOC閃充快速充電技術(shù)、高通Quick Charge 2.0快速充電技術(shù)、聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快速充電技術(shù)。 另外在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域快充也有很大的需求,電動(dòng)車(chē)的續(xù)航需求不斷提高已經(jīng)讓“2小時(shí)快速充電”成為現(xiàn)實(shí)。
  • Qi標(biāo)準(zhǔn)
    Qi標(biāo)準(zhǔn)
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    國(guó)際無(wú)線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium,WPC)2010年8月31日上午在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館發(fā)布Qi無(wú)線充電國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),將該標(biāo)準(zhǔn)引入中國(guó)。
  • Pebble
    Pebble
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    Pebble,是一家智能手表廠商。2015年2 月底,智能手表廠商 Pebble 發(fā)起了新眾籌,上線不足 1 小時(shí)就籌到了 100 萬(wàn)美元。
  • WPC
    WPC
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  • 電池系統(tǒng)
    電池系統(tǒng)
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     BMS電池系統(tǒng)俗稱(chēng)之為電池保姆或電池管家,主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電,延長(zhǎng)電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。
  • 手機(jī)快充
    手機(jī)快充
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    手機(jī)快充電主要分為三大類(lèi):VOOC閃充快速充電技術(shù)、高通Quick Charge 2.0快速充電技術(shù)、聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快速充電技術(shù)。
  • A4WP
    A4WP
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    A4WP由三星與Qualcomm創(chuàng)立的無(wú)線充電聯(lián)盟,英特爾已加入該組織,并成為董事成員。
  • MAX660
    MAX660
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    MAX660 單片電荷泵電壓逆變器將+1.5V 至+5.5V 輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的-1.5V 至-5.5V 輸出。僅使用兩個(gè)低成本電容器,電荷泵的 100mA 輸出取代了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器,消除了電感器及其相關(guān)成本、尺寸和 EMI。
  • 智能變電站
    智能變電站
    +關(guān)注
    采用可靠、經(jīng)濟(jì)、集成、低碳、環(huán)保的設(shè)備與設(shè)計(jì),以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化、高壓設(shè)備智能化和運(yùn)行狀態(tài)可視化等為基本要求,能夠支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)在線分析和控制決策,進(jìn)而提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性的變電站。
  • USB PD
    USB PD
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  • 太陽(yáng)能充電
    太陽(yáng)能充電
    +關(guān)注
  • PSR
    PSR
    +關(guān)注
  • 浪涌抑制器
    浪涌抑制器
    +關(guān)注
  • 光伏并網(wǎng)逆變器
    光伏并網(wǎng)逆變器
    +關(guān)注
    逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,若直流電壓較低,則通過(guò)交流變壓器升壓,即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器,由于直流母線電壓較高,交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V,在中、小容量的逆變器中,由于直流電壓較低,如12V、24V,就必須設(shè)計(jì)升壓電路。
  • 納微半導(dǎo)體
    納微半導(dǎo)體
    +關(guān)注
    Navitas 成立于 2014 年,開(kāi)發(fā)的超高效氮化鎵 (GaN)半導(dǎo)體在效率、性能、尺寸、成本和可持續(xù)性方面正在徹底改變電力電子領(lǐng)域。Navitas 這個(gè)名字來(lái)源于拉丁語(yǔ)中的能源,它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)開(kāi)發(fā)技術(shù)以改善和更可持續(xù)的能源使用的關(guān)注,還體現(xiàn)了我們到 2026 年為估計(jì) 13B 美元的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)帶來(lái)的能源。
  • USB-PD
    USB-PD
    +關(guān)注
  • DCDC電源
    DCDC電源
    +關(guān)注
    DC/DC表示的是將某一電壓等級(jí)的直流電源變換其他電壓等級(jí)直流電源的裝置。DC/DC按電壓等級(jí)變換關(guān)系分升壓電源和降壓電源兩類(lèi),按輸入輸出關(guān)系分隔離電源和無(wú)隔離電源兩類(lèi)。例如車(chē)載直流電源上接的DC/DC變換器是把高壓的直流電變換為低壓的直流電。
  • PWM信號(hào)
    PWM信號(hào)
    +關(guān)注
    脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式,根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置,來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變,從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定,是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。
  • 共享充電寶
    共享充電寶
    +關(guān)注
    共享充電寶是指企業(yè)提供的充電租賃設(shè)備,用戶(hù)使用移動(dòng)設(shè)備掃描設(shè)備屏幕上的二維碼交付押金,即可租借一個(gè)充電寶,充電寶成功歸還后,押金可隨時(shí)提現(xiàn)并退回賬戶(hù)。2021年4月,研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,2020年全國(guó)在線共享充電寶設(shè)備量已超過(guò)440萬(wàn),用戶(hù)規(guī)模超過(guò)2億人。隨著用戶(hù)規(guī)模與落地場(chǎng)景的激增,消費(fèi)者對(duì)共享充電寶的價(jià)格變得越來(lái)越敏感。
  • 醫(yī)療電源
    醫(yī)療電源
    +關(guān)注
  • 系統(tǒng)電源
    系統(tǒng)電源
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  • 董明珠
    董明珠
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    董明珠, 出生于江蘇南京,企業(yè)家 ,先后畢業(yè)于安徽蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)EMBA2008級(jí) 、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)系研究生班、中歐國(guó)際工商學(xué)院EMBA 。   1990年進(jìn)入格力做業(yè)務(wù)經(jīng)理。 1994年開(kāi)始相繼任珠海格力電器股份有限公司經(jīng)營(yíng)部部長(zhǎng)、副總經(jīng)理、副董事長(zhǎng)。并在2012年5月,被任命為格力集團(tuán)董事長(zhǎng)。連任第十屆、第十一屆和第十二屆全國(guó)人大代表,擔(dān)任民建中央常委、廣東省女企業(yè)家協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、珠海市紅十字會(huì)榮譽(yù)會(huì)長(zhǎng)等職務(wù) 。2004年3月,當(dāng)選人民日?qǐng)?bào)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》評(píng)選的2003-2004年度“中國(guó)十大女性經(jīng)濟(jì)人物”。2004年6月被評(píng)為“受MBA尊敬的十大創(chuàng)新企業(yè)家”和2004年11月被評(píng)為“2004年度中國(guó)十大營(yíng)銷(xiāo)人物”
  • LT8705
    LT8705
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