发布时间:2018-08-21 阅读量:1083 来源: 发布人:
外界干扰的耦合(输入端和输出端)输入端输入端是整个电源的入口处,电源里头的噪声也可就此传播到外部,对外界造成干扰。大致采用的策略是在输入加X电容,Y电容,差模电感和共模电感对噪声和干扰开展过滤。
根据共模电感的额定电流、直流电阻以及额定频率下阻抗值要求,可以按步骤进行设计:
1 根据阻抗值计算最小电感值
2 选择共模电感磁芯材料以及磁芯尺寸
3 确定线圈匝数
4 选择导线
选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此在选择共模电感时需要看器件资料,主要根据阻抗频率曲线选择。自己在绕制电感时要注意些事项:
1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。
3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的传输能力
共模电感磁芯的选取磁芯时,形状尺寸、适用频段、温升以及价格都要考虑,常用的磁芯为U型、E型和环形。相对而言,环形磁芯比较便宜,因为环形只有一个就可制作。而其他形状的磁芯必须有一对才能为共模电感所用,且在成型时,考虑两磁芯的配对问题,还须增加研磨工序才能得到较高的磁导率,对于环形磁芯却不需如此;与其它形状磁芯相比环形磁芯有较高的有效磁导率,因为两配对磁芯在装配时,无论怎样作业都不可消除气隙的现象,故有效磁导率比单一封闭形磁芯要低。但环形磁芯绕线成本较高,因其他形状磁芯有一配套线架在使用,绕线可以机器作业,而环形磁芯只可以手工作业或机器(速度较低)作业;且磁环孔径小,机器难以穿线,需要人工去绕,费时费力,加工成本高,效率低;安装不便,若是加底座,则成本会上升。综合性能比起来,磁环性能较好,价格也较高。因为成本的因素,磁环大多用在大功率的电源上。当然因为体积小,对体积有要求的小功率电源,可以采用磁环磁芯。
对于主要作用是滤除低频噪声的共模电感,应当选用高磁导率的锰锌铁氧体磁芯;相反,应该选用适用于高频的镍锌铁氧体磁芯或磁粉芯磁芯。通常适用于高频的磁芯,因其具有分布式气隙,故磁导率相对较低,二者不可兼得。不过,与普通电感器不同的是,共模电感的作用是对噪声信号形成较大的插入损耗,以减小噪声干扰。锰锌铁氧体在高频时,虽然其有效磁导率很小,但磁芯损耗随频率增加而增大,对高频噪声有较大的阻碍作用,所以也能减弱高频干扰,只是效果相对较差。然而,较大的磁芯损耗会导致磁芯发热,而损耗较小的磁芯价格也较高。
电感的感量及寄生电容对纹波噪声的影响同样显著。一般地,感量大时对纹波抑制作用明显,寄生电容小的电感对噪声抑制效果好。以对纹波抑制为例,测试对电源输出纹波的影响,先人为的把产品内部的滤波电感短路,只用电容滤波,测得纹波噪声纹波峰峰值约50mV。下一步在电源外部增加一个LC电路,在相同输入、负载条件下,重测纹波噪声图,纹波已接近直线,非常小。
晶振的启动时间,通常是指其通电后进入稳定振荡状态所需的时间。若启动时间过长,可从以下五个常见的影响因素方面进行优化。
RTC(Real-Time Clock,实时时钟)芯片作为一种独立的专用计时器件,其核心功能包括提供稳定的日历时钟、在主电源断电后持续运行、支持定时中断以及输出高精度时间戳,为各类嵌入式系统提供可靠的时间基准。
时钟系统是保障微控制器(MCU)稳定运行的核心,而晶振作为关键时钟源,主要分为无源晶振与有源晶振两种类型。下面将围绕工作原理、硬件接口、电气特性及其在MCU中的适配场景等维度,系统解析这两类晶振与MCU之间的关联逻辑。
恒温晶振(Oven Controlled Crystal Oscillator,简称OCXO)是高精度频率源的核心组件,选用切型更优(如SC切、AT切高精度型)、封装应力极小的高Q值晶片,通过恒温槽的超精密控温,让晶振始终工作在零温度系数点,几乎消除温度引发的频率漂移。
晶振倍频干扰(即高次谐波辐射)是电磁兼容(EMC)设计中非常棘手的问题,通常表现为基频25MHz的5次、7次谐波(如125MHz、175MHz等)处辐射超标。该问题源于晶振输出方波信号包含丰富的高次谐波成分,若PCB布局不当,晶振及其走线极易构成高效辐射天线,导致电磁干扰增强。