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反激拓扑LED恒流电路时钟辐射技能文章分享_暗记_旗子

神尊大人 2024-11-15 16:38:27 0

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1、反激电源的分类,根据其电流的连续性分为CCM(连续事情模式)、CRM(临界事情模式)、DCM(断续事情模式)三种,根据我开关频率f可以分为固定频率模式和变频模式

空想状态下,CCM、CRM和DCM三种事情模式的驱动波形、MOSFET电压Vds和原副边电流波形如下:

反激拓扑LED恒流电路时钟辐射技能文章分享_暗记_旗子 通讯

记得刚开始打仗反激时,一贯以为反激便是断续模式,由于不管看原边电流还是副边电流,确实时断续的,当理解了反激电源的演化过程,就创造不能只看个中一侧的电流去判断,区分三种模式最明显的方法便是电流,CCM模式最随意马虎识别,在开关管开通瞬间,原边或者副边的电流波形不为0即为连续模式,想要比较清楚的区分CRM和DCM模式,就须要同时把原副边的电流波形丈量出来进行比拟了。

2、CCM事情模式剖析

(CRM模式可以看做是励磁电感直流分量电流为0时的CCM模式)CCM模式下,一个周期T=ton+toff

①在MOSFET导通过程中,即0-ton阶段变压器原边绕组与输入电源连接,原边绕组储存能量,且Vp=Vin,根据变压器事理,其副边绕组电压Vs=NsVin/Np,二极管D反向截止,Is=0根据Vin△t=Lp△Ip,△Ip=Vinton/Lp

②在MOSFET断开过程中,即toff阶段变压器原边事情结束,ton阶段储存在电感Lp中的能量通过副边Ls进行开释,Vs=Vd+Vout,根据变压器的事理,在原边绕组上会感生出一个电压VOR=NpVs/Ns,该电压常日被称为反射电压,而MOSFET所承受的电压VDS=Vin+VOR

图1 MOSFET导通过程

图2 MOSFET断开过程

②DCM模式剖析DCM模式与CCM模式基本事理相同,差异在于DCM模式一个周期的韶光T>ton+toff,T-(ton+toff)的韶光段内,变压器副边电流Is=0,Vs=0,以是原边绕组不存在反射电压VOR,MOSFET的电压VDS=Vin。
以上剖析均为空想条件下的剖析,实际运用时,由于变压器不可避免的存在漏感等寄生参数,会对实际的事情过程产生比较大的影响。

查看原文:https://www.dianyuan.com/eestar/article-8422.html

实例讲解:LED恒流电路的电路事理

这是一个LED恒流电路板:

电路板上有烧毁的痕迹,末了再说烧毁的缘故原由,现在咱们先不管。

复原其电路事理图:

既然说是LED的恒流电路,它是若何实现恒流的呢?

为了直不雅观地演示它的“恒流”效果,请看以下的仿真动图。

当用24V供电时:

流过LED的电流为:

当用12V供电时:

流过LED的电流为:

分别用24V和12V供电,电压相差一倍,流过LED的电流大小却差别不大,也便是电流基本“恒定”。

下面以12V供电为例,剖析实现恒流的电路事理。

所谓知彼心腹,百战不殆,首先找出实现恒流时的已知条件:

供电电压12V;LED导通时压降(Vf)约为2.1V;三极管导通时基极与发射极电压差(Vbe)约为0.7V。

后面就比较大略了,从已知条件出发,推导出未知量即可。

1、从12V出发,每经由1个LED电压降落2.1V,可以确定以下3个电路节点的电压分别为9.9V、7.8V、5.7V:

2、从地GND出发,每经由一个三极管的发射极和基极,电压上升0.7V:

这样电路中所有节点的电压都确定了:

能实现恒流,是由于电阻R4被三极管Q2的基极发射极(be极)钳位为0.7V,流过它的电流也就固定为:

0.7V / R4 = 0.7V / 20ohm = 35mA

由于三极管的基极只流入很小的电流,以是可以忽略,于是这个35mA基本便是流过三极管Q1的电流,也基本便是流过LED灯的电流:

上述的理论剖析跟仿真动图展示的结果基本同等。

根据该电路恒流的事理,要改变恒流值,调度电阻R4的大小即可。

须要把稳的是,三极管Q1的功耗是否过高。
三极管的功耗Pc即是:

Vce Ic

Vce为集电极与发射极的压差。

Ic为集电极流过的电流。

对付SOT-23封装的三极管来说:

其可承受的最大功耗是比较小的,这份数据手册里写的是200mW:

读者朋友们可以自行打算一下,在24V供电情形下,Q1的功耗是否已经超出200mW。
(光看不练,效果减半,大家可试着动动手)

提示:利用下图赤色箭头的数值进行打算即可。

其余,电阻R2是为了给三极管Q1供应基极电流利路,给三极管Q2供应集电极电流利路:

末了,前面有提到这个电路板实物有烧焦的痕迹,是什么缘故原由呢,这篇文章里有详细剖析:《LED恒流电路批量在即,贴片电容几任性炸开,大佬会诊破案》(点击前往)

查看原文:https://www.dianyuan.com/eestar/article-8424.html

时钟辐射超标引起的思考

1.序言

最近在事情中碰着了一个时钟辐射(RE)超标的问题,前前后后经由差不多2周的韶光,终于在这周五把问题办理了。
办理的手段采取了三种:降落驱动电流;增加pF级别的电容;增加地搭接。

上述利用的三种方法,实在也是办理EMC问题常见的手腕。
本周周报将结合事情中碰着的EMC问题,把为什么要用这三种方法的缘故原由和背后的事理进行剖析,并剖析产生这些问题的根本缘故原由。

高速PCB的设计是高速电路中非常主要的环节,一样平常大厂的硬件和PCB是分开的,硬件工程师出事理图和PCB设计辅导书;考虑到DFX方面,在事理图设计时,也会有EMC和射频工程师的加入。

PCB工程师完成PCB设计后,会发给EMC工程师,射频工程师,硬件工程师检讨。
比较尴尬的是,事理图是硬件工程师画的,而EMC和射频的东西又须要非常专业的理论作为辅导。
PCB工程师在完成Layout之后,如果EMC和射频工程师没有创造问题,硬件工程师估计也很难创造。
但是,这个单板的卖力人还是硬件。

因此,作为一名得当的单板硬件开拓工程师来说,节制基本的高速PCB设计规则还是非常有必要的。

2. EMC之辐射滋扰

从下面整理EMC包含的内容可以看出,任何一款须要面向消费者的产品,仅仅在EMC方面的设计就要考虑这些问题。

虽然EMC工程师能帮我们在事理图阶段创造某些问题,但是他们常常须要一对多,不可能面面俱到。
我们自身如果能节制EMC基本的设计规则节制,按照2/8定律来看,80%的产品也不会存在一些大略的EMC设计毛病。

项目中涌现的时钟超标的问题,是属于EMC中的EMI当中的辐射滋扰。
在测试辐射滋扰时,我们须要遵照国标。
对付工业产品来说,辐射滋扰必须小于 Class A 等级;对付民用产品来说,辐射滋扰必须小于 Class B等级。
考虑到实际产品利用的场合,最好能留有一定的裕量,不同的公司可能标准还不一样。

丈量辐射滋扰所用的电波暗室如下。
在测试时,先丈量水平,再丈量垂直,末了叠加的辐射便是总的辐射滋扰。

图片来源于网络

上图显示的ClassA和ClassB是欧盟CISPR 22的标准中对ClassA和ClassB等级的哀求。
从图中可以得到的信息是,同等频率条件下,民用产品对RE的哀求更苛刻。
国标中也是一样。
ClassB等级更严格。

3. PCB之传输线

高速PCB设计中,按照传输线的构造,PCB上的走线可以分为微带线和带状线。
微带线是指在PCB表层的走线。
即我们设定的TOP层或者BOTTOM层,仅与一个参考层相邻。
如下图所示。

带状线指在PCB内层的走线,即我们设定的除TOP和BOTTOM层的走线层,位于两个参考层之间的走线。
如下图所示。

还有一种是嵌入式的微带线,它是标准微带线的改进型,差异在于导线的表面覆盖了一层介质材料。
如下图所示。

微带线和带状线的各自的特点如下:

(1)阻抗掌握难易程度不一样

微带线一边是空气,一边是PP固态树脂,阻抗不好掌握;带状线两边都是添补介质,阻抗可以更好的掌握。

(2)走线速率不一样

空气的介电常数比PCB板材小,旗子暗记传输速率高。
比较带状线,微带线的传输速率略高,延时更小。

(3)抗辐射程度不一样

微带线由于一壁直接与空气打仗,随意马虎产生对外的辐射;带状线在两个参考层之间,能有效的屏蔽。

根据上述的特点可以看出,如果是走高速的时钟旗子暗记,最好是走在内层,并且用地线进行包地处理,可以有效的降落对外的辐射。

4. 旗子暗记上升速率

高速数字电路的PCB设计中,当布线长度大于λ/20(λ波长)或旗子暗记延时超过1/6旗子暗记上升沿时,PCB上的布线可以被视为传输线。
旗子暗记上升沿越陡,高频分量越丰富,越随意马虎涌现旗子暗记完全性的问题。

下图所示的旗子暗记,输入旗子暗记和输出旗子暗记上升沿斜率不一样,高频分量就会不一样。

在PCB中须要关注的旗子暗记完全性问题紧张是反射,串扰,辐射。

项目中碰着的EMC辐射超标问题,就归属于旗子暗记完全性中的辐射。
涌现问题后,特地的查看了PCB的走线,创造CLK在从第六层穿到第二层的时候,没有放置地过孔,而且在穿层的阁下还有其他的数据旗子暗记,因此可能还涌现了串扰的问题。
大概示意图如下。

检讨到PCB上存在上面的问题后,进行了两个方面的调度:

(1)降落时钟输出真个驱动能力,从12mA降落到4mA

(2)增加12pF的电容,事理图设计时预留了电容工位

经由修正后再去测试EMC,辐射直接降了20dB,但是还是过不了ClassB。
然而,从结果看两个方法的效果还是比较明显,实在质都是降落了旗子暗记上升沿的斜率。

旗子暗记从Drive出发,从第六层穿到第二层,再从第二层穿到第一层。
时钟旗子暗记在全体路径中换了2次。
穿层对高速的旗子暗记影响紧张有两个方面:

(1)过孔寄生电感和电容,阻抗发生突变,随意马虎涌现反射

(2)过孔是容性负载,会降落旗子暗记的速率,在时序设计时可能会由于延时导致吸收到时序裕量不敷。

(3)过孔处旗子暗记的参考层发生改变,导致回流路径发生变革,从板材之间的寄生电容导致向外的辐射。

时钟旗子暗记在第一层走线时,是参考的第二层,在第一次穿层时,回流路径发生了改变,此时增加电源的过孔,可以勾引CLK以电源属性为参考平面,阻抗小(当然,这里也可以直接打孔到GND上)。
在第二层走线时,以GND为参考层。
因此,回流路径在电源层和GND层发生了变革。

虽然电源和GND之间有很多去耦电容来降落电源的阻抗,但是寄生电容还是会存在(PCB板的固有属性)。
因此,在该层会由于阻抗回流路径发生改变导致高频旗子暗记通过寄生电容往外辐射。

这也是为什么项目中设备辐射超标的一个缘故原由,穿层时没有加过孔。
回流路径以相邻的走线作为回流参考路径,因此就发生了串扰。
而降落驱动能力和增加电容,可以降落旗子暗记的边沿上升速率,降落高频有效频率,既能够降落串扰的程度,也能降落往外辐射的高频能量。

5. 接地

将驱动和增加电容方法导入后,还是知足不了EMC的哀求。
经由剖析,创造设备在测试时,主设备和辐设备之间只利用一根FPC相连接,FPC上的地线数量比较少,推测该当是接地面积不足大带来的问题。

在办理EMC设计时,常常用到屏蔽,隔离,滤波,接地。
个中接地在某种程度上来说,也是供应了一个良好的回路。

由于FPC线的地线比较少,高频旗子暗记在回流时会有一部分通过设备和地之间的寄生电容作为回流路径。
这些寄生电容实在也是共模电流的返回路径。
如下所示。

于是就将主设备和辅设备放在了同一块金属板上,同时在主设备和辅设备之间增加了两条较粗的金属导线。
如下所示。
经由上面的方法后,再去测试EMC后,ClassB等级直接通过,还多出来了5dB的裕量。

至此,项目中碰着的问题得到了完美的办理,看似一个很大略的辐射超标问题,但是从这个问题出发,还是有很多值得去挖掘的地方。

对上面的内容进行回顾,即知:时钟旗子暗记驱动能力较强,旗子暗记上升沿斜率较高,导致时钟高频奇次谐波往外辐射,RE测试超标;主设备和辅设备的的接地较差,辅设备传输到主设备的时钟靠寄生电容作为旗子暗记回流路径,导致向外的辐射较大。

6.总结

高速PCB设计中SI是非常关键的一环,个中涉及到阻抗匹配,旗子暗记参考路径,串扰,接地,过孔穿层等方面的问题。
在设计的时候,要尽可能担保阻抗的同等性;尽可能担保回流面积最小;高速旗子暗记少穿层;走带状线和包地处理来降落敏感旗子暗记的辐射。
通过这些手段来降落可能涌现的EMC问题。

EMC的设计最好是在事理图设计之初就进行考虑,或者直接让EMC和射频工程师参与事理图的设计,避免等单板设计完涌现问题之后再考虑如何整改。
越是离产品发布的韶光近,调度起来的本钱就越高。

查看原文:https://www.dianyuan.com/eestar/article-8314.html

Linux中scp命令详解

scp(Secure Copy Protocol)是一个用于在本地主机和远程主机之间安全地复制文件或目录的命令。
它利用 SSH(Secure Shell)协议来进行安全的文件传输。
以下是 scp 命令的基本用法和详解:

1. 基本用法

scp [选项] [源文件或目录] [目标主机:目标路径][选项]: scp 支持多种选项,用于设置不同的参数,例如 -r 用于递归复制目录,-p 用于保留文件的权限等。
[源文件或目录]: 要复制确当地文件或目录路径。
[目标主机:目标路径]: 目标主机和目标路径。
如果省略了目标主机,则默认为本地主机。
目标路径可以是相对路径或绝对路径。

2. 选项

-r: 递归地复制全体目录。
-P: 指定非标准 SSH 端口。
-p: 保留文件的修正韶光、访问韶光和权限。
-i: 指定用于身份验证的密钥文件。

3. 示例

从本地复制到远程主机

scp localfile username@remote:/path/to/destination

从远程主机复制到本地

scp username@remote:/path/to/file /local/path

递归复制全体目录

scp -r localdir username@remote:/path/to/destination

指定非标准 SSH 端口

scp -P 2222 localfile username@remote:/path/to/destination

保留文件权限和韶光

scp -p localfile username@remote:/path/to/destination

利用特定密钥文件

scp -i keyfile.pem localfile username@remote:/path/to/destination

4. 利用 SSH 密钥对身份验证

scp 利用 SSH 协议进行安全传输,因此可以通过 SSH 密钥对来进行身份验证,而不必输入密码。
确保公钥已经被添加到目标主机的 ~/.ssh/authorized_keys 文件中。

5. 把稳事变

文件权限: 在目标主机上,scp 将尊重目标文件的权限设置。
确保目标路径具有适当的写入权限。
目录递归: 利用 -r 选项进行递归复制目录时,确保目标路径存在。
SSH 端口: 如果目标主机利用非标准 SSH 端口,可以利用 -P 选项指定端口号。
SSH 密钥: 利用 -i 选项指定用于身份验证的密钥文件。

6. 高等用法和示例

通过跳板主机(Jump Host)进行传输

有时候,须要通过一个跳板主机来连接目标主机。
可以通过 -J 选项指定跳板主机:

scp -J jumpuser@jumphost:jumpfile user@remote:/path/to/destination

限定带宽

可以利用 -l 选项限定传输的带宽,例如限定为 100kbps:

scp -l 100 localfile username@remote:/path/to/destination

利用不同的 SSH 配置文件

如果有多个 SSH 配置文件,可以利用 -F 选项指定配置文件路径:

scp -F /path/to/ssh/config localfile username@remote:/path/to/destination

传输时显示进度

利用 -v 选项显示详细信息,而 -q 选项则关闭输出。
可以通过 --progress 选项显示传输进度:

scp --progress localfile username@remote:/path/to/destination

7. 利用通配符

scp 支持通配符,可以利用通配符来传输多个文件:

scp localdir/.txt username@remote:/path/to/destination

8. 利用压缩

通过 -C 选项利用压缩传输,可以减少网络传输韶光:

scp -C localfile username@remote:/path/to/destination

9. 利用代理跳板主机

如果通过 SOCKS 代理跳板主机,可以利用 -o 选项指定 ProxyJump 选项:

scp -o ProxyJump=proxyuser@proxyhost:proxyport localfile username@remote:/path/to/destination

总结

scp 供应了许多选项和功能,可以根据实际需求进行灵巧配置。
无论是大略的文件传输还是繁芜的跳板主机、限定带宽、显示进度等高等用法,scp 都是一个强大而实用的工具。
详细的选项和用法可以查阅 scp 的 man 手册(man scp)。

查看原文:https://www.dianyuan.com/eestar/article-8426.html

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