技術(shù)干貨周刊奉上(MOSFET,PFC,開(kāi)關(guān)電源)
MOSFET 常用驅(qū)動(dòng)電路
作者:開(kāi)關(guān)電源分析
我們知道我們的電源從結(jié)構(gòu)來(lái)劃分的話,可以分為隔離型和非隔離型,那我們今天也將MOS所在的原理圖分為隔離和非隔離兩類來(lái)說(shuō)明。
下圖為不隔離的驅(qū)動(dòng)電路,電路常用小功率驅(qū)動(dòng)電路,簡(jiǎn)單可靠,成本低。

其中 R 為驅(qū)動(dòng)限流電阻,一般為數(shù) ? 到十幾 ? 左右,此電阻一般用作抑制呈現(xiàn) 高阻抗特性的驅(qū)動(dòng)回路可能產(chǎn)生的寄生振蕩,我們?cè)陔娐凡季€中,都會(huì)要求驅(qū)動(dòng)源與其要驅(qū)動(dòng)的柵極盡量靠近,這樣做的目的就是以盡量減少走線引進(jìn)的電感與驅(qū)動(dòng)回路各部分參數(shù)共同造成的諧振。穩(wěn)壓管可用于穩(wěn)定柵源電壓及提供關(guān)斷時(shí)的泄放回路。有的設(shè)計(jì)師僅用一個(gè)大阻值電阻來(lái)替代穩(wěn)壓管提供關(guān)斷泄放回路。 由于MOSFET為電壓型驅(qū)動(dòng)器件,當(dāng)其關(guān)斷時(shí),漏源兩端的電壓的上升會(huì)通過(guò)結(jié)電容在柵源兩端產(chǎn)生干擾電壓,上圖電路不能提供負(fù)電壓,固其抗干擾性較差,如果有條件的話可以將其中的地?fù)Q成 -Vcc ,以提高抗干擾性及提高關(guān)斷速度。
下圖為隔離驅(qū)動(dòng)電路中:

圖中N3 為去磁繞組, S1 為要驅(qū)動(dòng)的功率管。R2 為防止功率管柵源電壓振蕩的 一個(gè)阻尼電阻。R1 為正激變換器的假負(fù)載,用于消除關(guān)斷期間輸出電壓發(fā)生振蕩而誤導(dǎo)通,并作為 MOSFET 關(guān)斷時(shí)的能量泄放回路。
該電路雖然簡(jiǎn)單,只需單電源即可啟動(dòng),但由于變壓器副邊需要一個(gè)較大的防振蕩電阻,所以會(huì)導(dǎo)致該電路消耗較大;如果脈寬較窄時(shí),由于儲(chǔ)存的能量減少導(dǎo)致 MOSFET 關(guān)斷速度變慢的缺點(diǎn)。
下圖為互補(bǔ)驅(qū)動(dòng),

V1 、V2 互補(bǔ)工作,電容 C 起隔離直流的作用 .
電路具有電氣隔離作用; 該電路只需一個(gè)電源,隔直電容 C 的作用在關(guān)斷時(shí)提供一個(gè)負(fù)壓,從而加速了 功率管的關(guān)斷,有較高的抗干擾能力。
我們要注意當(dāng)占空比D 較小時(shí),負(fù)電壓較小,正向電壓高,應(yīng)不要超過(guò)柵源允許電壓; 當(dāng)占空比D 增大時(shí),正向電壓降低,負(fù)電壓升高,應(yīng)使其負(fù)電壓不要超過(guò)柵源允許電壓……
原文鏈接:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5994.html
基于輸入阻抗控制的多模式(變頻DCM和定頻CCM)的控制與思考
作者:楊帥鍋
在之前我對(duì)輸入阻抗控制的PFC控制方法進(jìn)行了思考和學(xué)習(xí),并建立了仿真模型,并在試驗(yàn)樣機(jī)上測(cè)試波形,認(rèn)為這個(gè)控制方法簡(jiǎn)單可靠性適應(yīng)于電網(wǎng)能力較強(qiáng),算是還不錯(cuò)的方法。但是在最近一段時(shí)間的研究上我看到固定頻率控制的CCM PFC的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越受到限制,大家更看重輕負(fù)載的效率和ithd等參數(shù)。正如大家看到的MPS的HR1211, NXP的TEA2017, ON的NCP1655,等國(guó)際大廠都提出他們的實(shí)現(xiàn)方法和控制IC。同時(shí)我也一直在思考這種控制方法的實(shí)現(xiàn)。
可以參考TEA2017的控制策略,他可以在AC周期以CF DCM/VF DCM/QR/CCM等多個(gè)模式來(lái)進(jìn)行無(wú)縫跨越,能在不同的負(fù)載情況下實(shí)現(xiàn)高效率和低諧波失真。

實(shí)際測(cè)試:


上面是NXP的實(shí)現(xiàn),下面是我的一些只言片語(yǔ)的想法,從普通的CCM和DCM的波形來(lái)看,因?yàn)镈CM的平均值和CCM的計(jì)算方法不同,所以固定頻率控制的PFC在高壓輕負(fù)載時(shí)的DCM工況時(shí),itdh會(huì)明顯下降。可見(jiàn)下圖所示:下圖中黃色是電流,紫色是電流的平均值……
原文鏈接:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5972.html
嵌入式設(shè)備AP配網(wǎng)實(shí)例分享
作者:嵌入式大雜燴
下面我們來(lái)簡(jiǎn)單分享基于阿里生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的AP配網(wǎng)實(shí)例。
一、安裝公版手機(jī)APP
我們使用公版的手機(jī)APP進(jìn)行配網(wǎng),再云平臺(tái)上簡(jiǎn)單配置之后,可以掃碼安裝:

二、配置AP模式的環(huán)境
無(wú)論使用什么云平臺(tái),平臺(tái)給我們提供的設(shè)備SDK中,都不會(huì)是完整的AP配網(wǎng)功能,比如板子如何進(jìn)入AP模式,這個(gè)SDK是不管的,需要我們?nèi)ミm配。
嵌入式Linux設(shè)備,要開(kāi)啟無(wú)線接入點(diǎn)需要準(zhǔn)備如下四個(gè)文件:
hostapd:一個(gè)用戶態(tài)用于AP和認(rèn)證服務(wù)器的守護(hù)進(jìn)程。
hostapd.conf:hostapd配置文件,包含無(wú)線AP的名稱、密碼等信息。
udhcpd:dhcp撥號(hào)的服務(wù)器端。
udhcpd.conf:udhcpd配置文件,配置網(wǎng)關(guān)地址及IP地址的范圍。
三、適配AP配網(wǎng)接口
配網(wǎng)功能阿里有給我們留出接口,我們需要適配這些配網(wǎng)接口。比如我這里使用設(shè)備AP配網(wǎng),需要適配的接口如……
原文鏈接:https://www.dianyuan.com/eestar/article-6002.html
頻率鉗位的CRM/DCM PFC控制方法學(xué)習(xí)和思考
作者:楊帥鍋
最近一直在學(xué)習(xí)多模式的PFC控制策略,本文是NCP1605的的學(xué)習(xí)筆記。下面是它的簡(jiǎn)單介紹,這個(gè)控制器提出頻率鉗位DCM控制方法,同時(shí)使用DCM補(bǔ)償可以優(yōu)化在輕負(fù)載的thd,確實(shí)是值得學(xué)習(xí)和研究。

在const on time control的CRM PFC上,在輕負(fù)載和AC過(guò)零點(diǎn)附近會(huì)出現(xiàn)較高的開(kāi)關(guān)頻率,這能惡化輕負(fù)載效率是需要改善的方向。其示意圖可見(jiàn):

如果鉗位住CRM的最大開(kāi)關(guān)頻率,則可以自動(dòng)讓系統(tǒng)工作在DCM模式,但是存在的問(wèn)題是DCM的電流波形的平均值計(jì)算方法和CRM的不一致,為了優(yōu)化DCM情況的ithd則需要考慮去補(bǔ)償DCM的電流。可見(jiàn):

S1 電流補(bǔ)償:可知,CRM的電流平均值為ipk/2,而DCM則是Ipk*(ton+toff)/(ton+toff+td)。所以如果要讓DCM的電流平均值與CRM一致就需要把td時(shí)間考慮進(jìn)去,因此需要抓到Td時(shí)間在tsw內(nèi)的占比,然后用除法換算進(jìn)去即可實(shí)現(xiàn),這也是ncp1605的控制思想……
原文鏈接:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5971.html
開(kāi)關(guān)電源環(huán)路學(xué)習(xí)筆記1:為啥要知道傳遞函數(shù)?
作者:硬件工程師煉成之路
問(wèn)題
比如下面我想過(guò)的問(wèn)題:
1、開(kāi)關(guān)電源有開(kāi)關(guān),根本就不是一個(gè)線性系統(tǒng),傳遞函數(shù)是咋弄出來(lái)的?2、系統(tǒng)環(huán)路框圖的輸入量為什么不是Vin,而是參考電壓Vref?參考電壓不是固定的嗎?

3、穿越頻率為什么要低于開(kāi)關(guān)頻率?并且是它的幾分之一?
當(dāng)然,問(wèn)題有很多,以上只是隨便列幾個(gè)。
我看的很多資料,大都是這樣的:上來(lái)就列出傳遞函數(shù),包括功率級(jí)和補(bǔ)償級(jí),然后一型,二型補(bǔ)償,畫(huà)出對(duì)應(yīng)的波特圖,相位等,然后給出一些結(jié)論,再舉一些實(shí)際計(jì)算的例子。
總之,看完總不覺(jué)得不那么清晰,你要說(shuō)不會(huì)吧,我照著套公式自然好像還行。但是你要說(shuō)會(huì)吧,我覺(jué)得我是不會(huì)的。
為什么看不懂?
那為什么有這種感覺(jué)呢?
我想了一下,我覺(jué)得是講課的人和聽(tīng)課的人沒(méi)有先達(dá)成一個(gè)共識(shí)。
就是當(dāng)我們說(shuō)明某一件事情時(shí),大家先有一個(gè)共識(shí),有一個(gè)共同的基礎(chǔ),然后在這個(gè)基礎(chǔ)共識(shí)上面進(jìn)一步擴(kuò)展,得到一個(gè)新的結(jié)論。但是如果沒(méi)有共同的基礎(chǔ),那很容易就成了雞同鴨講了。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,比如一個(gè)直角三角形,如果說(shuō)兩直角邊分別長(zhǎng)3和4,那么斜邊長(zhǎng)度就是5,大家對(duì)這個(gè)應(yīng)該都沒(méi)有什么疑問(wèn)。沒(méi)有疑問(wèn)的原因就是因?yàn)槲覀冇幸粋€(gè)基本的共識(shí),那就是勾股定理。如果一個(gè)不知道勾股定理的人,可能就會(huì)問(wèn),你憑啥說(shuō)斜邊是5,他就是不懂的。
環(huán)路之所以難懂,我覺(jué)得應(yīng)該是基礎(chǔ)共識(shí)太高了,一般人都不知道,而講的人又不管你知不知道這個(gè)基礎(chǔ)共識(shí),所以就出現(xiàn)了似懂非懂,看不明白的情況。
我的目標(biāo)
我目前的想法是,盡量從一個(gè)比較低的起點(diǎn),大家都知道的共識(shí),一步一步搞明白環(huán)路,這樣大多數(shù)人就都能明白了,我自己也能理解得更加透徹。
不過(guò)這也就會(huì)造成要寫(xiě)很多內(nèi)容,因?yàn)橐獦?gòu)建基本的共識(shí),所以我可能要寫(xiě)很多內(nèi)容。
傳遞函數(shù)
我們分析開(kāi)關(guān)電源環(huán)路,自然就需要知道整個(gè)電路的傳遞函數(shù)。
為啥說(shuō)要自然要知道傳遞函數(shù)呢?為了照顧下沒(méi)啥基礎(chǔ)的兄弟,我還是先來(lái)說(shuō)一說(shuō)傳遞函數(shù)是什么,有什么用(建立比較低的共識(shí)基礎(chǔ))。
首先,傳遞函數(shù)是怎么定義的呢?
百科是這么定義的:

通俗理解就是,在電路應(yīng)用中,如果我們把一個(gè)電路看作黑匣子,它有輸入端,有輸出端,傳遞函數(shù)就是輸出與輸入的比值。需要注意,這個(gè)電路得是一個(gè)線性電路。

這個(gè)比值通常是頻率的函數(shù),同時(shí)還包含相位信息。s=jw,w就是頻率,j包含了相位信息……
原文鏈接:https://www.dianyuan.com/eestar/article-5999.html
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