用于实验室仪器的功率模块

时间:2022-03-13作者:佚名

基于PC的实验室仪器平台使自动化实验室设置和数据收集变得简单而有效。工程师对用于仪表系统(如外围组件互连(PCI)的仪表扩展(PXIe)系统)的DC/DC转换器具有独特的要求,包括:低电磁干扰(EMI)、小尺寸解决方案、高效率、宽输入电压范围以及良好的线路和负载调节。本文让我们了解这些不同的要求,以及电源模块如何帮助满足这些要求。

低电磁干扰(EMI)

因为EMI会导致设备性能下降和潜在的故障,实验室仪器对其有着极其严格的标准。由于固有的开关作用,基于开关模式的DC/DC电源是EMI的主要原因。

图1所示为降压稳压器的基本连接图。在降压稳压器中,由电感器L、输出电容器COUT和低侧场效应晶体管QLS形成的环路具有连续的电流。但是,由于FET的开关作用,在由高侧开关QHS、低侧开关QLS和输入电容器CIN产生的环路中存在不连续的电流流动。

图 1:简化的降压稳压器图

由连接走线包围的区域决定了在此不连续电流的路径中将存在多少寄生电感。公式1表明,流经电感的开关电流会在其两端产生电压差。

因此,这种设置无意中会导致电压尖峰和EMI,如图2所示。

图 2:电压尖峰和EMI

虽然这不可避免,但让输入电容极其靠近两个FET的简单布局有助于减小环路面积,减小寄生电感,降低电压尖峰并降低EMI。

功率模块在此具有优势,因为输入电容器通常集成在封装内且极其靠近集成电路(IC)。类似的逻辑也适用于集成在功率模块中的自举电容器。

组件选择

如图1所示,除走线长度外,具有大寄生效应的不良元件会使情况恶化,因为它们处于脉冲电流的路径中。开关节点的面积和电感的选择直接影响EMI。开关节点太大,且非屏蔽电感器具有大寄生电容会散发出大量噪声。

如图3所示,由于模块电源集成了很多无源器件,使得开关节点区域得到了很好的优化。

图 3:电源模块内部结构

流经电感器的电流会产生磁场,未经抑制的磁场导致更差的EMI,非屏蔽电感器对于该磁场没有抑制方法。

电源模块通常集成了经高水平应力测试的屏蔽电感器,有助于抑制辐射噪声,从而减少污染附近其他敏感电路的可能性。

较新的DC/DC稳压器采用德州仪器(TI)的HotRod™封装技术。图4比较了HotRod封装技术和标准的线焊方形扁平无引脚(QFN)封装。

图 4:HotRod封装技术

这种封装技术消除通常用于将芯片焊盘连至引线框架的封装接线,使用具有小焊接凸块的铜柱。没有封装接线,寄生电感减少并进一步有助于减轻EMI。

频率同步

相关阅读

对于亮化工程公司你真的了解吗?

照明工程对改善城市夜景观,发展城市观光产业,改善居住环境等都有积极的作用,而这些都是 亮化工程公司 为城市带来的巨大的社会与经济利益,对于亮化工程公司,你了解多少呢...
2022-09-12
对于亮化工程公司你真的了解吗?

城市景观照明要大胆创新多形式发展

夜游经济是文旅市场发展的动力之一,我们去感受一个城市,常常会把它的美食、美景、人文等作为了解它的入口,而 城市景观照明 正是美的一个组成部分。 近年来,在各种社交平台...
2022-09-03
城市景观照明要大胆创新多形式发展

漫谈古建筑照明

古建筑照明 其实因应实施对象的差异有两大类别,一种是变身成为花瓶让人看的,另一种是依然还在使用的,后者基本在国内相对罕见,由于我国古建筑以木为其中一种主要材料,同时...
2022-07-15

户外亮化工程想要绿色节能,这几点不能忽略

随着城市的发展, 户外亮化工 程 为改善城市形象和居民生活质量做出了巨大贡献。现将户外亮化工程的环保节能措施详细介绍如下: 1、根据视觉效果的要求,定义照明灯具的等级。...
2022-08-07
户外亮化工程想要绿色节能,这几点不能忽略

城市建筑灯光秀可以促进商业发展

灯光秀在城市重大活动中占有一席之地,而 城市建筑灯光秀 则主要是由上海世博会所推动。2010上海世博会以其巨大的影响力,呈现出各种建筑灯光的可能呈现形式,为灯光艺术这一板...
2022-10-01
城市建筑灯光秀可以促进商业发展

热销商品

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
5

领普E3S/E5配套插座面板86型暗装插座多孔五孔空调无边框家用

领普E3S/E5配套插座面板86型暗装插座多孔五孔空调无边框家用,是一款专为现代家庭设计的多功能插座。该款插座采用86型设计,易于安装和适配各种家用电器,无论是台灯、...
11.9

原装博世角磨机GWS6-100/TWS6600/6700转子定子碳刷齿轮/博士配件

原装博世角磨机GWS6-100/TWS6600/6700系列配件,包括转子、定子、碳刷及齿轮等核心部件,均采用博世原厂高品质材料制造,确保与设备完美匹配,保障运行稳定与高效性能。...
3.5

聚氨酯橡胶缓冲垫弹性套联轴器牛筋柱销减震套垫圈弹性垫缓冲胶垫

聚氨酯橡胶缓冲垫弹性套联轴器中的牛筋柱销减震套、垫圈及弹性垫,是一种高性能减震缓冲元件。采用优质聚氨酯橡胶材料制成,兼具高弹性、耐磨损、抗老化及耐油耐酸碱...
0.27

硅胶垫片/硅胶垫/硅胶垫片圆形/硅胶垫圈/橡胶垫片/氟胶垫片

硅胶垫片(又称硅胶垫、硅胶垫圈)是一种由硅橡胶制成的密封材料,具有优异的耐高低温(-60℃~230℃)、耐老化、绝缘和环保无毒特性,广泛用于食品、医疗、电子及家电等领域...
1

网站栏目