DC-DC稳压电源——实战(基于Ti5450芯片)基础知识篇(1)

devtools/2025/1/24 14:10:45/

一:基础知识-耦合

1)去耦电容

(1)耦合与去耦

        耦合:系统内部的各个部分之间存在相互依赖、相互影响、相互制约的情况。用人话说就是不同部分之间的相互影响

        去耦:自然就是消除不同部分之间的影响了。

(2)电路中的耦合和去耦(电源类)

  • 电源中的耦合

理想电源输出:一条直直的线如下图所示。理想的电源是一条很干净的直线,没有任何噪声。

        但是在实际情况中,一块开发板需要不停的实现充放电,因为这个原因,电源的实际输出往往不是一条平滑的直线,而是一条弯弯曲曲的波浪线条,有时候他可能过冲到6V,有些时候也可能突然降低到4V,虽然变化不大但是如果一些元器件对电压敏感,那会有什么后果呢。

        举个例子,在设计稳压电源的时候,目标输出电压是5V,但是为了让输出波形稳定一些,经常会加几个滤波电容让波形变得更好看,期望输出电压5V,我就选择了一个耐压为6V的电容进行滤波,结果因为电源输出一个浪涌7V直接把电容干爆了。

        在实际电源输出中是在5V的DC上叠加了各种高频率的噪声,这些噪声是由于器件对供电电流的需求导致的电压波动,可以看成是在DC 5V上“耦和”了由于器件工作带来的AC噪声。

这样耦和了AC的DC供电电压不仅会影响本负载区域内的电路的工作,也会影响到其它连接在同一个VCC上的其它负载的工作,有可能导致那些负载的电路工作出现问题

  • 电源中的去耦

        电路中存在多种元器件,解决他的的办法就算加入去耦(旁路)电容,从电源上看,供电电压的波形变得干净了,我们称该电容的作用是去掉了耦和在干净的DC上的噪声,所以该电容被称之为去耦电容,当然也可以被称之为旁路(Bypass)电容,因为该电容将DC上耦和的噪声给旁路到地上去了,只留下干净的DC给后续的电路供电。

        一般来说每一个负载都会加入一个去耦电容,电源输出也会加一个去耦电容,弥补负载的滤波指数不足。

(3)去耦电容的选取

选取标准:

  • 电容的大小如何选取?

  • 电容的种类如何选取?

  • 为什么需要多种电容组合呢?

一般来说用的都是陶瓷电容(也有部分会选取钽电容)


去耦电容(不论是哪一种)用于在电源线上的瞬态干扰期间快速提供电流,它们都不只有“电容”一个属性,还有两个阻碍电流流动的部分:电阻(ESR) - 无论频率如何都呈现固定阻抗; 电感(ESL- 随着频率增加阻抗增高。而这三部分的值与电容的类型、容值、封装都有很大的关系。

  • ESR和ESL的

    • ESR(R电阻):

    • ESL (L电感):

  • 常见电容特性

    • 陶瓷电容:随着频率的增大(到谐振频率之前),阻抗下降,过了谐振频率之后,阻抗又开始上升,整体呈现V字型。(波形如下所示)

    • 钽电容:由于其较高的电容值,钽电容器的阻抗在开始阶段低于陶瓷的阻抗,但是较高的ESR和ESL的影响导致阻抗在100kHz附近变平,在1MHz-10MHz高于陶瓷电容的阻抗,在10MHz附近高出陶瓷的阻抗10倍。设想一下,如果电路中的噪声频率是在10MHz左右,即使钽具有更高的电容,也不如放置一颗0.1μF的陶瓷电容更有效。(波形如下所示)


综上所述:不同类型,不同容量,不同封装的电容,去耦的有效频率段也是不同的

陶瓷电容与电解电容,陶瓷电容的最低的等效阻抗的频率点更高

容量越小的电容,最低的等效阻抗的频率点更高

封装越小的电容,最低的等效阻抗的频率点更高

   (4)去耦电容的布线

布线原则:

  • 在电源引脚放置一个(0.1uF)的电容能够有效抑制电源上的噪声,能够对电源去耦。

  • 电源VCC-去藕电容-GND三点一线距离越近去耦效果越好。

  • 相同容量的电容,电容值稍微改变一点去耦的效果并不会有明显的变化。

  • 相同电容值使用贴片(SMD)封装的电容比直插式电容的效果好。

  • 使用电源铺铜,GND铺铜一方面可以让三点一线的路径更短,而且两个平面相当于一个大电容,也起到了去耦的作用。


http://www.ppmy.cn/devtools/153150.html

相关文章

【玩转全栈】----基于ModelForm完成用户管理页面

目录 大致效果 添加用户代码 引入ModelForm ModelForm 与一般表单的区别: ModelForm 与传统 Form 的区别: 使用ModelForm制作用户管理 新建用户 编辑用户: 删除数据 完整代码 在学完前面的部门管理案例后,自己独立写出个用户管理应…

MongoDB中的横向扩容数据分片

MongoDB中的分片启用及应用 分片(Sharding)是MongoDB为解决大规模数据集存储和高并发访问设计的一种分布式存储机制。通过分片,数据可以水平拆分并分布在多个服务器(物理或虚拟)上,以提升性能和容量。 1. …

基于LangGraph、Groq和Tavily打造可以调用外部搜索引擎工具的对话机器人(核心代码 万字详解)

一、python环境 & 相关库版本信息 代码运行在 conda 创建的python环境下,python和相关库的版本信息如下: $ python --version Python 3.12.3$ pip list | grep langchain langchain 0.3.15 langchain-community 0.3.15 lang…

高效建站指南:通过Portainer快速搭建自己的在线网站

文章目录 前言1. 安装Portainer1.1 访问Portainer Web界面 2. 使用Portainer创建Nginx容器3. 将Web静态站点实现公网访问4. 配置Web站点公网访问地址4.1公网访问Web站点 5. 固定Web静态站点公网地址6. 固定公网地址访问Web静态站点 前言 Portainer是一个开源的Docker轻量级可视…

【玩转全栈】----Django模板的继承

先赞后看,养成习惯!!! 目录 模板继承的好处 模板继承的语法规则 更新代码 上文中的部门管理页面: 【玩转全栈】----Django制作部门管理页面-CSDN博客 大家会发现,由于定义了多个html文件,多个ht…

Selenium配合Cookies实现网页免登录

文章目录 前言1 方案一:使用Chrome用户数据目录2 方案二:手动获取并保存Cookies,后续使用保存的Cookies3 注意事项 前言 在进行使用Selenium进行爬虫、网页自动化操作时,登录往往是一个必须解决的问题,但是Selenium每次…

【NLP高频面题】LSTM的前向计算如何进行加速?

【NLP高频面题】LSTM的前向计算如何进行加速? 重要性:★★★ 核心思想:将小矩阵合并成大矩阵再进行梯度分块(Reduce → Map)。 合并计算遗忘门、输入门、输出门和新增信息的仿射变换,使用“大矩阵”加速…

【BQ3568HM开发板】如何在OpenHarmony上通过校园网的上网认证

引言 前面已经对BQ3568HM开发板进行了初步测试,后面我要实现MQTT的工作,但是遇到一个问题,就是开发板无法通过校园网的认证操作。未认证的话会,学校使用的深澜软件系统会屏蔽所有除了认证用的流量。好在我们学校使用的认证系统和…