1. 低纹波电源模块
注意以下几点。
1、DC-DC电源模块有升压和降压两种,有电源隔离作用,按需求进行选择。
2、注意纹波干扰。DC-DC电源模块是由开关振荡电路来完成的,其本身也会发生共模、差模噪声的搅扰。
3、注意负载的选择。为确保模块电源长时间工作的可靠性性,模块工作在不低于10%额定功率上。
4、可选择外接吸收电容,根据实际情况而定。
5、注意输入电压的选择。电源模块都具有宽电压输入范围,但是当输入电压超过电源模块设定的最大输入电压时,可能会造成电源的永久性损坏。
6、不要热插拔。一般的电源模块不支持热插拔功能,热插拔会造成高压尖峰,可能会导致电源产品永久性损坏。
2. 低纹波电源设计
工作原理
线性电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后,通过主工作变压器隔离整流变换成直流电源,再经过控制电路和单片微处理控制器的智能控制下对线性调整元件进行精细调节,使之输出高精度的直流电压源,
1、电源变压器及整流:将380V的交流电变换成所需的直流电;
2、预稳压电路:采用继电器元件或可控硅元件对输入的交流或直流电压进行预调整和初步稳压,从 而降低线性调整元件的功耗,提高工作效率.并确保输出电压源高精度和高稳定;
3、线性调整元件:对滤波后的直流电压进行精细调整,使输入电压达到所需要的值和精度要求;
4、滤波电路:对直流电源的脉动波,干扰,噪声进行最大限度的阻止,和吸收,从而保证直流电源的输出电压低纹波、低噪声、低干扰;
5、单片机控制系统:单片微处理控制器对检测到的各种信号进行比较、判断、计算、分析等处理后,再发出相应的控制指令使直流稳压电源整体稳压系统工作正常、可靠、协调;
6、辅助电源及基准电压源:为直流稳压系统提供高精度的基准电压源及电子电路工作所需要的电源;
7、电压取样及电压调节:检测直流稳压电源输出电压值及设定调节直流稳压电源的输出电压值;
8、比较放大电路:将直流稳压电源的输出电压值与基准源的电压进行比较取得误差电压信号后,进行放大反馈及控制线性调整元件而保证输出电压稳定;
9、电流检测电路:取得直流稳压电源输出电流值,作限流或保护控制的信息;
10、驱动电路:为驱动可执行元件而设置的功率放大电路;
11、显示器:直流稳压电源输出电压值及输出电流值的显示
3. 超低纹波电源电路
需要注意如下几点:
(1)供电电源要求低纹波、低噪声,例如电池。
(2)电路的工作温度保证在25℃,并远离发热源。在电路上电工作稳定,板卡温度没有变化以后进行测量。
(3)失调电压测试误差可能来自寄生热电偶结点,这是由两种不同金属连接而形成的。例如,电路同相输入端的电阻R3,可以匹配反相输入路径中的热电偶结点。热电偶电压范围通常在2~40μV/ºC以上,并且随温度明显变化。
(4)电阻的两个引脚焊接在相同的金属(PCB铜走线)会产生两个大小相等、极性相反的热电电压。在两者温度完全相同时,这两个热电电压会相互抵消。所以,控制焊盘和PCB走线长度,减小温度梯度可以提高测量精度。
4. 低纹波开关电源
开关稳压电源是指一种电压转换电源电路,主构成部分是一个变压器和一个充当“开和关”功能的晶体管,变压器和晶体管串联于电路中,直流电经过晶体管的“开和关”状态在电路上形成脉冲电压,这个脉冲电压在变压器的磁芯上面形成瞬间变化的磁场,然后在同一个磁场里的另一个线圈上就感应出了脉冲电压,这个脉冲电压经过整流和滤波,就是输出的直流电压了,稳压部分是由输出电压提供信号控制晶体管的开和关的时间以及幅度,达到稳压的目的
5. 低纹波电源模块接线图
电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做"共模"和"差模"。设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号。但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。干扰电压和电流分为两种:一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输。前者叫"差模",后者叫"共模"。对差分放大器,两路输入的干扰信号,如果是大小不相等,或方向不相同,即为差模干扰信号。
通常我们使用的电器是两线的,一根火线(L),一根零线(N),零线认为是三相电的中线,同时还有一根接地线叫做地线,。零线与火线之间的干扰叫做差模干扰,火线与地线之间的干扰叫做共模干扰。地与零线之间认为是没有电压的,或者可以认为是零线没有电压,不能驱动电器,因此认为零线与地线之间没有干扰。
什么是共模残压
共模电压(common mode voltage):在每一导体和所规定的参照点之间(往往是大地或机架)出现的相量电压的平均值。或者说同时加在电压表两测量端和规定公共端之间的那部分输入电压。
差模电压(symmetrical voltage):一组规定的带电导体中任意两根之间的电压。使差模电压又称对称电压。
在规定波形,标称放电电流冲击氧化锌阀片,阀片两端测到的电压峰值,称为残压。 残压与压敏电压的比值,残压比。雷击,闪电会在输入/输出电源线上产生瞬间高压,大电流,影响用户设备稳定运行,严重时会造成设备损坏。避雷器按接法分可分为共模接法和差模接法两种:避雷器接在相线之间或相线与零线之间称为差模接法,即所谓横向保护。避雷器接在相线与地线之间或零线与地线之间称为共模接法,即所谓纵向保护。
共模信号
Common-Mode Signals
共模信号是作用在差分放大器或仪表放大器同相、反相输入端的相同信号。例如,平衡线对中引入到两个平衡端的噪声电压。另外一个例子是加在平衡线上的直流电压(例如:由于信号源与接收器之间的地电位差而产生的直流电平)。
对于理想的差分放大器,可以完全消除共模信号输出,这是由于差分输入(同相和反相)抵消掉了相同的输入成分。衡量这一特性的参数称为共模抑制比或CMRR。
简介
共模电压(common mode voltage):在每一导体和所规定的参照点之间(往往是大地或机架)出现的相量电压的平均值。或者说同时加在电压表两测量端和规定公共端之间的那部分输入电压。
形态
"共模"和"差模"是电压电流的变化通过导线传输时的二种形态。
干扰电压和电流分为两种:一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输.前者叫"差模",后者叫"共模"。
电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。共模干扰(Common- mode Interference)定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰(Differential-mode Interference)定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。
任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。
共模干扰:一般指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。
什么是共模干扰和差模干扰
电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做"共模"和"差模".设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯 线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号.但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线".干扰电压和电流分为两种:一种是两 根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输.前者叫"差模",后者叫"共模".
共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。消除共模干扰的方法包括:
(1)采用屏蔽双绞线并有效接地
(2)强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽
(3)布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线
(4)不要和电控锁共用同一个电源
(5)采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)
共模和差模信号的区别在参照物。
共模信号存在于多个载流导体与公共的等电位导体之间,如大地,金属屏蔽壳体、金属机壳、金属船体和大的金属平板。
差模信号存在于载流导体之间,载流导体互为参照物。
共模干扰信号通常是由差模信号在传输过程中通过寄生电容的耦合、导线的空间辐射形成的,反过来又会串扰成差模干扰信号。
差模信号是设计规划的对象。共模干扰信号是寄生的,是计划以外非预期的,会破坏有用信号,必须采用额外的措施
6. 低纹波电源模块的作用
在输出端口对地并接103、102、104瓷片电容。电容值越小,滤除的纹波频率越高。也可以考虑在输出端口串联磁珠,再输出,但是如果你电源后边有DC-DC模块的话,你就得慎用磁珠了,因为磁珠可能会是某种规格的DC-DC模块不能正常工作。