• 開關電源快問快答環節,值得收藏!

    開關電源快問快答環節,值得收藏!

    開關電源快問快答,如何選擇適合你的電源,小編已經給你整理好了! 1,買電源是不是選擇的電源功率越大性能越好?市面上好多高瓦數電源反而比低瓦數便宜?那些高價的低瓦數電源為什么那么貴? 答:不是,電源的好壞從測試結果來區別。因為用料,結構,方案都不同,所以他們的測試成績也各有不同,一些用料好,表現好的電源價格會貴一點。大功率電源并不等于高端電源。建議根據你的主機功耗來選取相對合適的電源,如果有升級需要,記得預留一點余量方便升級。 2,那為什么有的主機功耗不高,但別人反而選購了一些廉價高瓦數電源? 答:接上一個問題,一般電源測試都是會考量電源額定功率各種負載時期的具體表現,當然也包括滿載時的成績,一般的情況下,一些測試數據在低負載的時候更穩定。所以一些商家會推薦一些高瓦數的電源,不僅看起來瓦數漂亮,而且用的時候處理的負載不高,所以相對穩定一點。但是個人認為如果你買一款500W的測試結果相對較差或者部分項目不合格的電源當300W的電源來用,還不如買一款350W額定測試良好輸出更穩定的電源 。 3,說的80PLUS金牌,銀牌的電源一定比沒有貼牌的好嗎? 答:80PLUS是節能電源一種憑證,只要電源轉換率達到標準即可。電源的性能不光只有轉換率一項,過牌的電源不代表其他測試也符合一些標準。過牌的電源需要在115V進行測試,換言之就是支持寬幅。沒過牌的電源也不乏在市電220V下他們的轉換率也能達到貼牌標準的產品。也有商家自己標85或者87的,這個信不信就看你了。但這不代表他們其他輸出性能沒有過牌電源好。而且也不代表金牌電源一定比銀牌的好。我為什么會推薦一些過牌的電源,原因在于在電壓上有一定保證,而且省電也不是壞事,當然前提是電源輸出符合規范。擴展一下80PlUS測試需要115V 60Hz供電,室溫環境下,半載PF不低于0.9,同時輕載/半載/滿載按照80plus各個牌的標準即可。 4,多路和單路的12V輸出是什么意思?為什么問別人電源的時候會問我12V輸出是多少? 答:對于目前的主機來說,CPU和顯卡是耗電大戶,而這兩項主要看電源的+12V輸出水平。而多路12V輸出又要看聯合輸出。舉個簡單的例子,某電源12V輸出雙路18A,12V聯合輸出360W。經過換算12VX18A=216W,也就是說單路最高輸出216W。若芯片功耗為100W,顯卡功耗為250W,這樣的電源是不行的,就算總功耗低于聯合輸出,但是顯卡功耗高于單路輸出。同樣,芯片功耗180W,顯卡功耗200W也是不行的,因為輸出大于總的聯合輸出。但是單路輸出的電源就沒有這類問題。不過也不必過于擔心,目前主流設備功耗也都控制的不錯。沒必要刻意選擇單路輸出的產品。 5,某網站看到一款電源返修率不高,這能不能作為購買電源的依據? 答:答案是否定的,電源的返修率只是電源本身的好壞程度。和輸出無關,輸出不合格的電源會損害其他部件,如硬盤,顯卡等。那時候你就無法判斷電源本身是否有問題。部分市售的電源死扛的能力也是比較強的。一些電源雖然然渣,但一般用起來也問題也不大,畢竟大多數人在使用的時候都不會80%以上的時間都滿載的。現在的Intel的平臺功耗控制的不錯,獨顯待機功耗也不高,有點小問題的東西,有時沒法發現。但是也有些職業玩家、掛機工作室,長時間接近滿載。用料規格差一些的電源總會比用料規格高的電源先出故障。當然,在電源輸出穩定的情況下再談返修率無疑是井上天花。對于電源本身用料和質量不提,單提返修率的做法是相當不可取的。 6,模組電源是不是要比非模組的電源好? 答:模組電源指示方便你走線的一個人性化設計,對電源本身沒有實質幫助。部分電源的模組輸出端穩壓會沒有原生線材來的好。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 開關電源 diy 紋波

  • 電源防反接小知識錦囊

    電源防反接小知識錦囊

    1.概論 電源的輸入部分,為了防止誤操作,將電源的正負極接反,對電路造成損壞,一般會對其進行防護,如采用保險絲,二極管,MOS管等方式,這里就稍微做一下梳理總結。 2.方式介紹 2.1 二極管防反接 采用二極管進行保護,電路簡單,成本低,占用空間小。但是二極管的PN結在導通時,存在一個 <= 0.7V的壓降,對電路造成不必要的損耗,比如對電池供電的系統,電流較大的電路都會造成比較明顯的影響(電路中,功耗,發熱都是不可忽略的問題)。 2.2 保險絲防護 很多常見的電子產品,拆開之后都可以看到電源部分加了保險絲,在電源接反,電路中存在短路的時候由于大電流,進而將保險絲熔斷,起到保護電路的作用,但這種方式修理更換比較麻煩。 2.3 MOS管防護 MOS管因工藝提升,自身性質等因素,其導通內阻技校,很多都是毫歐級,甚至更小,這樣對電路的壓降,功耗造成的損失特別小,甚至可以忽略不計,所以選擇MOS管對電路進行保護是比較推薦的方式。 2.3.1 NMOS防護 如下圖:上電瞬間,MOS管的寄生二極管導通,系統形成回路,源極S的電位大約為0.6V,而柵極G的電位為Vbat,MOS管的開啟電壓極為:Ugs = Vbat - Vs,柵極表現為高電平,NMOS的ds導通,寄生二極管被短路,系統通過NMOS的ds接入形成回路。 若電源接反,NMOS的導通電壓為0,NMOS截止,寄生二極管反接,電路是斷開的,從而形成保護。 2.3.2 PMOS防護 如下圖:上電瞬間,MOS管的寄生二極管導通,系統形成回路,源極S的電位大約為Vbat-0.6V,而柵極G的電位為0,MOS管的開啟電壓極為:Ugs = 0 -(Vbat-0.6),柵極表現為低電平,PMOS的ds導通,寄生二極管被短路,系統通過PMOS的ds接入形成回路。 若電源接反,PMOS的導通電壓大于0,PMOS截止,寄生二極管反接,電路是斷開的,從而形成保護。 注:NMOS管將ds串到負極,PMOS管ds串到正極,寄生二極管方向朝向正確連接的電流方向; MOS管的D極和S極的接入:通常使用N溝道的MOS管時,一般是電流由D極進入而從S極流出,PMOS則S進D出,應用在這個電路中時則正好相反,通過寄生二極管的導通來滿足MOS管導通的電壓條件。MOS管只要在G和S極之間建立一個合適的電壓就會完全導通。導通之后D和S之間就像是一個開關閉合了,電流是從D到S或S到D都一樣的電阻。 實際應用中,G極一般串接一個電阻,為了防止MOS管被擊穿,也可以加上穩壓二極管。并聯在分壓電阻上的電容,有一個軟啟動的作用。在電流開始流過的瞬間,電容充電,G極的電壓逐步建立起來。 對于PMOS,相比NOMS導通需要Vgs大于閾值電壓,由于其開啟電壓可以為0,DS之間的壓差不大,比NMOS更具有優勢。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 二極管 電源 mos管

  • 開關穩壓電源和線性穩壓電源的詳細概述

    開關穩壓電源和線性穩壓電源的詳細概述

    通常電源設計電路,分為線性電源和開關電源,其中線性穩壓電源,是指調整管工作在線性狀態下的穩壓電源。而在開關電源中則不一樣,開關管(在開關電源中,我們一般把調整管叫做開關管)是工作在開、關兩種狀態下的:開——電阻很小;關——電阻很大。 開關電源是一種比較新型的電源。它具有效率高,重量輕,可升、降壓,輸出功率大等優點。但是由于電路工作在開關狀態,所以噪聲比較大。 通過下圖,我們來簡單的說說降壓型開關電源的工作原理。如圖所示,電路由開關K(實際電路中為三極管或者場效應管),續流二極管D,儲能電感L,濾波電容C等構成。當開關閉合時,電源通過開關K、電感L給負載供電,并將部分電能儲存在電感L以及電容C中。由于電感L的自感,在開關接通后,電流增大得比較緩慢,即輸出不能立刻達到電源電壓值。一定時間后,開關斷開,由于電感L的自感作用(可以比較形象的認為電感中的電流有慣性作用),將保持電路中的電流不變,即從左往右繼續流。這電流流過負載,從地線返回,流到續流二極管D的正極,經過二極管D,返回電感L的左端,從而形成了一個回路。通過控制開關閉合跟斷開的時間(即PWM——脈沖寬度調制),就可以控制輸出電壓。如果通過檢測輸出電壓來控制開、關的時間,以保持輸出電壓不變,這就實現了穩壓的目的。 在開關閉合期間,電感存儲能量;在開關斷開期間,電感釋放能量,所以電感L叫做儲能電感。二極管D在開關斷開期間,負責給電感L提供電流通路,所以二極管D叫做續流二極管。 在實際的開關電源中,開關K由三極管或場效應管代替。當開關斷開時,電流很小;當開關閉合時,電壓很小,所以發熱功率U×I就會很小。這就是開關電源效率高的原因。 看過完兩個關于電源的FAQ后,大家可能對電源的效率計算還不了解。在后面的FAQ中,我們將專門給大家介紹。 常見的用于開關電源的芯片有:TL494,LM2575,LM2673,34063,51414等等。 根據調整管的工作狀態,我們常把穩壓電源分成兩類:線性穩壓電源和開關穩壓電源。此外,還有一種使用穩壓管的小電源。 這里說的線性穩壓電源,是指調整管工作在線性狀態下的直流穩壓電源。調整管工作在線性狀態下,可這么來理解:RW(見下面的分析)是連續可變的,亦即是線性的。而在開關電源中則不一樣,開關管(在開關電源中,我們一般把調整管叫做開關管)是工作在開、關兩種狀態下的:開——電阻很小;關——電阻很大。工作在開關狀態下的管子顯然不是線性狀態。 線性穩壓電源是比較早使用的一類直流穩壓電源。線性穩壓直流電源的特點是:輸出電壓比輸入電壓低;反應速度快,輸出紋波較小;工作產生的噪聲低;效率較低(現在經常看的LDO就是為了解決效率問題而出現的);發熱量大(尤其是大功率電源),間接地給系統增加熱噪聲。 工作原理:我們先用下圖來說明線性穩壓電源調節電壓的原理。如下圖所示,可變電阻RW跟負載電阻RL組成一個分壓電路,輸出電壓為: Uo=Ui×RL/(RW+RL),因此通過調節RW的大小,即可改變輸出電壓的大小。請注意,在這個式子里,如果我們只看可調電阻RW的值變化,Uo的輸出并不是線性的,但如果把RW和RL一起看,則是線性的。還要注意,我們這個圖并沒有將RW的引出端畫成連到左邊,而畫在右邊。雖然這從公式上看并沒有什么區別,但畫在右邊,卻正好反映了“采樣”和“反饋”的概念----實際中的電源,絕大部分都是工作在采樣和反饋的模式下的,使用前饋方法很少,或就是用了,也只是輔助方法而已。 讓我們繼續:如果我們用一個三極管或者場效應管,來代替圖中的可變阻器,并通過檢測輸出電壓的大小,來控制這個“變阻器”阻值的大小,使輸出電壓保持恒定,這樣我們就實現了穩壓的目的。這個三極管或者場效應管是用來調整電壓輸出大小的,所以叫做調整管。 像圖1所示的那樣,由于調整管串聯在電源跟負載之間,所以叫做串聯型穩壓電源。相應的,還有并聯型穩壓電源,就是將調整管跟負載并聯來調節輸出電壓,典型的基準穩壓器TL431就是一種并聯型穩壓器。所謂并聯的意思,就是象圖2中的穩壓管那樣,通過分流來保證衰減放大管射極電壓的“穩定”,也許這個圖并不能讓你一下子看出它是“并聯”的,但細心一看,確實如此。不過,大家在此還要注意一下:此處的穩壓管,是利用它的非線性區工作的,因此,如果認為它是一個電源,它也是一個非線性電源。為了便于大家理解,回頭我們找一個理適合的圖來看,直到可以簡明地看懂為止。 由于調整管相當于一個電阻,電流流過電阻時會發熱,所以工作在線性狀態下的調整管,一般會產生大量的熱,導致效率不高。這是線性穩壓電源的一個最主要的一個缺點。想要更詳細的了解線性穩壓電源,請參看模擬電子線路教科書。這里我們主要是幫助大家理清這些概念以及它們之間的關系。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 產品 存儲 開關穩壓電源 線性穩壓電源

  • 在電源設計中,如何選取濾波電容

    在電源設計中,如何選取濾波電容

    通常情況下,電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號,但即使是低頻信號,其頻率也分為了好幾個數量級。因此為了適合在不同頻率下使用,電解電容也分為高頻電容和低頻電容(這里的高頻是相對而言)。 電感的阻抗與頻率成正比,電容的阻抗與頻率成反比。所以,電感可以阻扼高頻通過,電容可以阻扼低頻通過。二者適當組合,就可過濾各種頻率信號。如在整流電路中,將電容并在負載上或將電感串聯在負載上,可濾去交流紋波。 電容濾波屬電壓濾波,是直接儲存脈動電壓來平滑輸出電壓,輸出電壓高,接近交流電壓峰值;適用于小電流,電流越小濾波效果越好。 電感濾波屬電流濾波,是靠通過電流產生電磁感應來平滑輸出電流,輸出電壓低,低于交流電壓有效值;適用于大電流,電流越大濾波效果越好。電容和電感的很多特性是恰恰相反的。 低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率與市電一致為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。當我們將低頻濾波電容用于高頻電路時,由于低頻濾波電容高頻特性不好,它在高頻充放電時內阻較大,等效電感較高。因此在使用中會因電解液的頻繁極化而產生較大的熱量。而較高的溫度將使電容內部的電解液氣化,電容內壓力升高,最終導致電容的鼓包和爆裂。 電源濾波電容的大小,平時做設計,前級用4.7u,用于濾低頻,二級用0.1u,用于濾高頻,4.7uF的電容作用是減小輸出脈動和低頻干擾,0.1uF的電容應該是減小由于負載電流瞬時變化引起的高頻干擾。一般前面那個越大越好,兩個電容值相差大概100倍左右。電源濾波,開關電源,要看你的ESR(電容的等效串聯電阻)有多大,而高頻電容的選擇最好在其自諧振頻率上。大電容是防止浪涌,機理就好比大水庫防洪能力更強一樣;小電容濾高頻干擾,任何器件都可以等效成一個電阻、電感、電容的串并聯電路,也就有了自諧振,只有在這個自諧振頻率上,等效電阻最小,所以濾波最好! 電容的等效模型為一電感L,一電阻R和電容C的串聯,電感L為電容引線所至,電阻R代表電容的有功功率損耗,電容C。 因而可等效為串聯LC回路求其諧振頻率,串聯諧振的條件為WL=1/WC,W=2PIf,從而得到此式子f = 1/(2pi* LC)。,串聯LC回路中心頻率處電抗最小表現為純電阻,所以中心頻率處起到濾波效果。引線電感的大小因其粗細長短而不同,接地電容的電感一般是1MM為10nH左右,取決于需要接地的頻率。 采用電容濾波設計需要考慮參數: ESR ESL 耐壓值 諧振頻率 #那么如何選取電源濾波電容呢? 電源濾波電容如何選取,掌握其精髓與方法,其實也不難 1、理論上理想的電容其阻抗隨頻率的增加而減少(1/jwc),但由于電容兩端引腳的電感效應,這時電容應該看成是一個LC串連諧振電路,自諧振頻率即器件的FSR參數,這表示頻率大于SFR值時,電容變成了一個電感,如果電容對地濾波,當頻率超出SFR后,對干擾的抑制就大打折扣,所以需要一個較小的電容并聯對地.原因在于小電容,SFR值大,對高頻信號提供了一個對地通路。 所以在電源濾波電路中我們常常這樣理解:大電容濾低頻,小電容濾高頻,根本的原因在于SFR(自諧振頻率)值不同,想想為什么?如果從這個角度想,也就可以理解為什么電源濾波中電容對地腳為什么要盡可能靠近地了。 2、那么在實際的設計中,我們常常會有疑問,我怎么知道電容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何選取不同SFR值的電容值呢?是選取一個電容還是兩個電容? 電容的SFR值和電容值有關,和電容的引腳電感有關,所以相同容值的0402,0603,或直插式電容的SFR值也不會相同,當然獲取SFR值的途徑有兩個: 器件Data sheet,如22pf,0402電容的SFR值在2G左右 通過網絡分析儀直接量測其自諧振頻率,想想如何測量S21? 知道了電容的SFR值后,用軟件仿真,如RFsim99,選一個或兩個電路在于你所供電電路的工作頻帶是否有足夠的噪聲抑制比。仿真完后,那就是實際電路試驗,如調試手機接收靈敏度時,LNA的電源濾波是關鍵,好的電源濾波往往可以改善幾個dB。 電容的本質是通交流,隔直流,理論上說電源濾波用電容越大越好。但由于引線和PCB布線原因,實際上電容是電感和電容的并聯電路,(還有電容本身的電阻,有時也不可忽略)這就引入了諧振頻率的概念:ω=1/(LC)1/2 在諧振頻率以下電容呈容性,諧振頻率以上電容呈感性.因而一般大電容濾低頻波,小電容濾高頻波。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 濾波 電路方案及應用 濾波電源

  • 最詳細的ATX電源詳解,請了解一下!

    最詳細的ATX電源詳解,請了解一下!

    什么是ATX電源,下面是小編整理的ATX電源詳解,請收藏! 1.ATX電源有20針和24針兩種,黑色地線、橙色3.3V,紅色5V,黃色12V。 2.傳統的電源開關決定了機器的工作始終,而ATX電源卻不是這樣,它主要靠+5VSB輸出和PS-ON輸出來決定電源的開關,通過PS-ON信號的控制,可以通過電壓的大小來控制電源。而ATX電源關機后通過存留的微弱電流促Stand-B*功能,從而可以通過*作系統直接對ATX電源的控制,實現遠程開機。 3.ATX電源都是電位控制開關而非機械開關,這就需要從電源的那一排查線孔中找出可以激活電源的那個針(Pin)。 4.20針 ATX電源排針(Pin)的標準定義為: 14號針(Pin 14 PS-ON)就是控制電源開啟關閉的。單個針沒有回路怎么控制開關,其實所有的地線(GND)都可以與其他任意針組成回路,所謂“低電位”開啟,“高電位”關閉,就是當Pin 14針與 GND 針短接后,Pin 14針本身的電位就低了,電源也就開啟了,反之亦然。現在很清楚了——要想無主板開啟ATX電源,只需要將Pin 14針(綠色線,圖中也標綠了)與任意一個GND針(黑色線,圖中標灰了)短接就可以。 5.24針 電源針腳定義: 1、+3.3V;2、+3.3V;3、地線;4、+5V;5、地線;6、+5V;7、地線;8、PWRGD(供電良好);9、+5V(待機);10、+12V;11、+12V;12、2*12連接器偵察;13、+3.3V;14、-12V;15、地線;16、PS-ON#(電源供應遠程開關);17、地線;18、地線;19、地線;20、無連接;21、+5V;22、+5V;23、+5V;24、地線 6.各種電壓給什么供電? 6.1+12V +12V 一般為硬盤、光驅、軟驅的主軸電機和尋道電機提供電源,及為ISA插槽提供工作電壓和串口等電路邏輯信號電平。如果+12V的電壓輸出不正常時,常會造成硬盤、光驅、軟驅的讀盤性能不穩定。當電壓偏低時,表現為光驅挑盤嚴重,硬盤的邏輯壞道增加,經常出現壞道,系統容易死機,無法正常使用。偏高時,光驅的轉速過高,容易出現失控現象,較易出現炸盤現象,硬盤表現為失速,飛轉。 6.2-12V -12V 的電壓是為串口提供邏輯判斷電平,需要電流較小,一般在1安培以下,即使電壓偏差較大,也不會造成故障,因為邏輯電平的0電平為-3到-15V,有很寬的范圍。 6.3+5V +5V電源是提供給CPU和PCI、AGP、ISA等集成電路的工作電壓,是計算機主要的工作電源。它的電源質量的好壞,直接關系著計算機的系統穩定性。多數AMD的CPU其+5V的輸出電流都大于18A,最新的P4CPU其提供的電流至少要20A。另外AMD和P4的機器所需要的+5VSB的供電電流至少要720MA或更多,其中P4系統電腦需要的電源功率最少為230W。 如果沒有足夠大的+5V電壓提供,表現為CPU工作速度變慢,經常出現藍屏,屏幕圖像停頓等,計算機的工作變得非常不穩定或不可靠。 6.4-5V -5V也是為邏輯電路提供判斷電平的,需要的電流很小,一般不會影響系統正常工作,出現故障機率很小。 6.5+3.3V 這是ATX電源專門設置的,為內存提供電源。該電壓要求嚴格,輸出穩定,紋波系數要小,輸出電流大,要20安培以上。大多數主板在使用SDRAM內存時,為了降低成本都直接把該電源輸出到內存槽。一些中高檔次的主板為了安全都采用大功率場管控制內存的電源供應,不過也會因為內存插反而把這個管子燒毀。如果主板使用的是+2.5V DDR內存,主板上都安裝了電壓變換電路。如果該路電壓過低,表現為容易死機或經常報內存錯誤,或WIN98系統提示注冊表錯誤,或無法正常安裝操作系統。 6.6+5VSB(+5V待機電源) ATX電源通過PIN9向主板提供+5V 720MA的電源,這個電源為WOL(Wake-up On Lan)和開機電路,USB接口等電路提供電源。如果你不使用網絡喚醒等功能時,請將此類功能關閉,跳線去除,可以避免這些設備從+5VSB供電端分取電流。 6.7P-ON(電源開關端) P-ON端(PIN14腳)為電源開關控制端,該端口通過判斷該端口的電平信號來控制開關電源的主電源的工作狀態。當該端口的信號電平大于1.8V時,主電源為關;如果信號電平為低于1.8V時,主電源為開。因此在單獨為開關電源加電的情況下,可以使用萬用表測試該腳的輸出信號電平,一般為4V左右。因為該腳輸出的電壓為信號電平,開關電源內部有限流電阻,輸出電流也在幾個毫安之內,因此我們可以直接使用短導線或打開的回形針直接短路PIN14與PIN15(即地,還有3、5、7、13、15、16、17針),就可以讓開關電源開始工作。此時我們就可以在脫機的情況下,使用萬用表測試開關電源的輸出電壓是否正常。 記住:有時候雖然我們使用萬用表測試的電源輸出電壓是正確的,但是當電源連接在系統上時仍然不能工作,這種情況主要是電源不能提供足夠多的電流。典型的表現為系統無規律的重啟或關機。所以對于這種情況我們只有更換功率更大的電源。 6.8P-OK(電源好信號) 一般情況下,灰色線P-OK的輸出如果在2V以上,那么這個電源就可以正常使用;如果P-OK的輸出在1V以下時,這個電源將不能保證系統的正常工作,必須被更換。 6.9220VAC(市電輸入) 一般我們大家都不關心計算機使用的市電供應,可是這是計算機工作所必須的,也是大家經常忽略的。在安裝計算機時,我們必須使用有良好接地裝置的220V市電插座,變化范圍應該在10%之內。如果市電的變化范圍太大時,我們最好使用100-260V之間寬范圍的開關電源,或者使用在線式的UPS電源。 -預備電源 4針(1*4)接口,為PCI Express x16顯卡提供電源,1、+12V;2、地線;3、地線;4、+5V 8針(2*4)接口,并非所有915/925主板都有這個預備電源接口,只在某些高端主板上才可以看到。 對于i915/925主板,常見有兩種供電搭配:一是24針主電源+ATX 12V,這樣可以提供144W的電能供主板使用。二是20針主電源+ATX 12V+預備電源,主電源和預備電源每個提供72W,總共也是144W。 按照英特爾的規格,它為每個插卡提供2A的+5V電流,如果使用6條擴展槽+PCI Express x16的全負載形式,它們不能超過14A,否則再強的電源亦無法提供足夠的電量,過高的電流可能會導致主板的燒毀。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 嵌入式 atx電源 開關電源

  • 什么是電源分配系統,電源完整性指的到底是什么?

    什么是電源分配系統,電源完整性指的到底是什么?

    通常我們所示的,電源分配系統(PDS)是指將電源(Power Source)的功率分配給系統中各個需要供電的設備和器件的子系統。在所有的電氣系統中均存在電源分配系統,譬如一棟大樓的照明系統,一臺示波器,一塊PCB板,一個封裝,一個芯片,其內部均存在電源分配系統。 PCB上的電源分配系統 在一般的產品中,電源分配系統包含從電壓調節模塊(VRM)到PCB板、封裝,再到芯片內所有的互連。可分為四個區段: 電壓調節模塊(VRM)包括其濾波電容——電源; PCB板上的 Bulk電容、高頻去耦電容、互連線、過孔、電源/地平面——PCB上的電源分配系統; 封裝管腳、鍵合線、互連及嵌入式電容器——封裝上的電源分配系統; 芯片內互連及電容等——芯片內的電源分配系統。 本文主要討論第2部分,即PCB上的電源分配系統,其余內容均不在本文的討論范圍之內。 所謂PCB上的電源分配系統是指PCB上將電源(Power Source)的功率分配給各種需要供電的芯片和器件的系統。本文主要關注PCB上的電源分配系統,所以我們約定下文中提到的電源分配系統或者PDS均指的是PCB上的電源分配系統。 電源分配系統的作用是傳輸正確穩定的電壓,其含義是使得在PCB上所有位置的電壓在任何的負載的情況下均可以保持正確和穩定。研究電源分配系統正確穩定地工作的相關內容,我們稱之為電源完整性問題。 電源完整性 所謂電源完整性是指系統供電電源在經過電源分配系統后在需要供電的器件端口處相對于該器件端口對工作電源要求的符合程度。 一般而言,PCB上需要供電的器件對于工作電源都有一定的要求,以芯片為例,通常表現為三個參數: 極限供電電壓:指芯片的供電管腳所能承受的極限的供電電壓。芯片的供電電壓不能超過該參數的要求范圍,否則可能會對芯片造成永久性的損傷;在該范圍內,芯片的功能是不被保證的;芯片處于該參數的極限值一定時間,將會影響芯片的長期穩定性; 推薦工作電壓:指要使得芯片正常可靠地工作,芯片供電管腳的電壓需保證滿足的范圍,通常用"V±x%"來表示,其中V是芯片供電管腳典型的工作電壓,x%為允許的電壓波動范圍,常見的x為5或者3; 電源噪聲:指要使得芯片正常可靠地工作,芯片供電管腳電壓上允許的紋波噪聲,通常用其峰-峰值來表征。 芯片的Datasheet通常會提供對"極限供電電壓"和"推薦工作電壓"的要求,對于"電源噪聲"不一定會單獨提供,這時它可能被包含在參數"推薦工作電壓"之中。而"電源噪聲"是本文論述的重點,后續將單獨討論。 以上述的例子來說明,電源完整性的問題就是討論系統供電電源經過電源分配系統后在芯片不同的供電管腳處相對于該芯片管腳對供電電源的"極限供電電壓"、"推薦工作電壓"和"電源噪聲"等要求的符合程度。 電源分配系統的三種特性 電源分配系統的物理介質多種多樣,包括接插件(Connector)、線纜、傳輸線(Trace)、電源層(Power Plane)、地層(GND Plane)、過孔(Via)、焊錫、焊盤(Pad)、芯片管腳等等,它們的物理特性(材料、形狀、尺寸等)各不相同。由于電源分配系統的目的是將系統電源的功率提供給需要供電的器件,提供穩定的電壓和完整的電流回路,所以我們僅關注電源分配系統的三種電氣特性:電阻特性,電感特性和電容特性。 電阻特性 電阻是表征導體對直流電流的阻礙作用的物理量,通常用R表示,它的主要物理特征是當有電流I流過時將電能轉化為熱能(I2R),并在其兩端產生直流壓降(IR)。 電阻是導體本身的特性,它與導體的溫度,材料,長度和橫截面積相關,由式1.1決定: ——導體的電阻率 ——導體的長度 ——導體的橫截面積 其中 是導體的物理特性且與溫度有關,金屬的電阻率一般隨著溫度的升高而升高。 在電源分配系統中處處都存在電阻:線纜和接插件存在直流電阻和接觸電阻,銅線、電源層、地層、過孔均存在分布電阻,焊錫、焊盤、芯片管腳均存在直流電阻且它們之間存在接觸電阻。 這些電阻在有電流流過時,會產生兩種效應: 直流壓降(IR Drop):該效應會導致電源電壓沿著電源分配網絡而逐漸降低,或者導致參考地的電壓升高,從而降低需供電器件端口的電壓,引起電源完整性問題; 熱損耗(Thermal Power Dissipation):該效應將電源的功率轉換為熱,同時造成系統溫度升高,危害系統的穩定性和可靠性。 將電源分配系統的電阻和負載等效為如圖 1.1所示的電路: 圖 1.1 電源分配系統的電阻和負載的等效電路圖 其中,Vsource表示電源電壓,Voutput表示輸出電壓,RS表示電源內阻,R1表示電源路徑上的分布電阻,R2表示返回路徑上的分布電阻,假設回路電流為I,則負載的供電電壓如式1.2所示: RS上的壓降IRS會減小電源的輸出電壓Voutput,電源路徑上的壓降IR1減小負載的供電電壓Vcc,返回路徑上的壓降IR2抬高負載的GND電平。上述的電阻RS 、R1 、R2的壓降均會導致負載的供電電壓VCC-GND的減小,引起電源完整性的問題。 電源分配系統的電阻上產生的熱損耗會使得電源的功率轉換為熱而白白耗散掉,從而降低系統的效率。同時發熱會引起系統溫度升高,降低部分器件(比如電解電容)的壽命從而影響系統的穩定性和可靠性,某些區域電流密度過大還會引起局部溫度持續升高甚至燒毀。 從上述分析可以看出,這兩種效應對系統均是有害的,且它們的影響與電阻阻值的大小成正比,因此減小電源分配系統的電阻特性是我們的設計目標之一。 電感特性 電感是表征導體對交變電流阻礙作用的物理量。當導體中流過電流時,在導體周圍會形成磁場,當電流發生變化時,磁場也會隨之變化,變化的磁場將在導體兩端形成感應電壓,該電壓的極性將使所產生的感應電流阻礙原電流的變化;當導體周圍的其他導體中有電流變化引起該導體周圍的磁場變化,同樣會在該導體中產生感應電壓,該電壓的極性將使所產生的感應電流阻礙原電流的變化。這種導體阻礙電流變化的作用稱為電感,前者稱為自感L,后者稱為互感M。在這里我們直接給出互感的兩個特性: 對稱性:兩個導體a和b,不管大小、形狀和相對位置如何,導體a對導體b的互感與導體b對導體a的互感相等,即互感是兩個導體同等共有的; 互感小于自感:任意兩個導體的互感小于二者中任意一個導體的自感。 上述電流變化產生的感應電壓的值由式1.3和1.4決定: 這種由電流變化引起的感應電壓在信號完整性(包括電源完整性)中意義重大,它可以引起傳輸線效應、突變、串擾(Crosstalk)、同步開關噪聲(SSN)、軌道塌陷(Rail Collapse)、地彈(Ground Bounce)和大多數的電磁干擾(EMI)。 在電源分配系統中,電感普遍存在,接插件、線纜、銅線、電源層、地層、過孔、焊盤、芯片管腳等均存在電感,同時相互靠近的導體之間存在互感。 為了便于分析,考慮如圖 1.2所示的電流回路,平行的支路a與支路b及短暫的折回構成完整的電流回路。這種結構是非常常見的,支路a可以表示信號路徑或者電源路徑,支路b表示其返回路徑,比如芯片封裝上的相鄰的電源管腳和返回管腳(地管腳),去耦電容到芯片管腳的電源過孔和返回過孔(地過孔),PCB上相鄰的電源平面和返回平面(地平面)。 圖 1.2 兩個支路的電流回路:初始電流和返回電流 假設支路a的局部自感為La,支路b的局部自感為Lb,這兩條支路之間的局部互感為M,回路中的電流為I。由于兩條支路平行且流過的電流方向相反,所以它們產生的磁場方向相反,假設I增大,對支路a而言,La產生的感應電壓的極性會阻礙支路a中I的增大,而M產生的感應電壓的極性卻會幫助支路a中I的增大。所以支路a的總電感為支路a的自感和兩支路互感的差,支路b的總電感同理可得,如式1.5和1.6式所示: 結合式1.3和式1.4,當回路電流I變化時,在支路a和支路b引起的感應電壓分別為: 如果以支路a表示電源路徑,以支路b表示返回路徑,則Va表示電源路徑上的電源噪聲(軌道塌陷/電源反彈),Vb表示返回路徑上的軌道塌陷/地彈噪聲。這兩種噪聲均會導致供電電壓的不穩定,引起電源完整性的問題,因此我們的設計目的之一就是最小化上述的兩種電壓,有兩條途徑: 盡可能減小回路電流的變化率:這意味著需減小負載汲取電流的突變速度,限制共用電源路徑和返回路徑的供電端口的數目; 盡可能減小支路總電感:這意味著需減小支路的局部自感和增大兩支路之間的局部互感,減小支路的局部自感意味著需使用盡可能短、盡可能寬的電源路徑和返回路徑,增大局部互感則意味著需使兩條支路在平行且反向的前提下盡可能地靠近。 從上述分析可以看出,電流變化時由電感引起的感應電壓是電源完整性中許多問題的根源,因此減小電源分配系統的上述的感應電壓是我們的設計目標之一。 電容特性 電容是對兩個導體在一定電壓下存儲電荷能力的度量。如果給兩個導體分別加上正電荷和負電荷,則兩個導體之間就會存在電壓。這對導體的電容量就是單個導體上所存儲的電荷量與導體間電壓的比值: ——表示電容,單位為法拉(F) ——表示電荷數,單位為庫倫(C) ——表示導體間電壓,單位為伏特(V) 當兩個導體間的電壓發生變化時這兩個導體之間會有電流流過,流過的電流可以表示為式1.10: 當dV/dt保持不變時,電容量C越大,流過電容的電流就越大,也就是說電容可以以電壓變化為代價向外提供電流,只要電容C足夠大,只要很小的電壓變化就可以提供足夠大的電流。 在電源分配系統中電源路徑和返回路徑之間存在電容,其等效電路如圖 1.3所示: 圖 1.3 電源路徑與返回路徑之間的電容的等效電路圖 當負載電流不變時,其電流由穩壓電源部分提供,即圖中的I S,此時電容兩端電壓與負載兩端一致,I C=0; 當負載瞬態電流發生變化時,必須在極短的時間內為負載芯片提供足夠的電流。但是電源無法很快響應負載電流的變化,即電流I S不會馬上滿足負載瞬態電流要求,負載的電壓會降低。但是由于電容電壓與負載電壓相同,因此電容兩端存在電壓變化。對于電容來說電壓變化必然產生電流,此時電容對負載放電,電流I C不再為0,為負載芯片提供電流。 從上述分析可以看出,電源分配系統的電容可以為負載提供瞬態電流,阻礙電壓瞬態變化,對于負載的供電端口的電源完整性是有益的,所以增強電源分配系統的電容特性是我們的設計目標之一。 小結 電源分配系統是本文主要的討論對象,研究其工作的相關內容是電源完整性的問題。電源分配系統分別具有電阻特性、電感特性和電容特性,電阻特性和電感特性對電源完整性是有害的,電容特性對電源完整性是有益的。我們的設計目標是減小甚至消除電阻特性和電感特性的影響,增強電容特性的影響。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: PCB 電源完整性 電源分配系統

  • 聯發科今年9月實現營收同比增長61.18%:華為功勞大

    聯發科今年9月實現營收同比增長61.18%:華為功勞大

    今天,公告中指出,今年1至9月,聯發科實現營收新臺幣2257.41億元,同比增長24.37%。 聯發科公布了9月份營收情況,公司實現營收新臺幣378.66億元(約合人民幣88.61億元),同比增長61.18%,環比增長15.74%。 行業人士直言,聯發科營收創新高主要因為美國禁令和5G手機的加速普及。 對于業績的瘋狂增長,毫無疑問是華為的功勞,要知道聯發科8月的合并凈銷售額總計為327.16億元新臺幣,較7月凈銷售額266.92億元新臺幣增長22.57%,同比增長41.98%。 聯發科此前表示,目前聯發科在全球5G市場上占據較好位置,在3個季度內完成5G全相片線覆蓋,尤其是天璣系列芯片的發布,促進了公司的營收增長。聯發科自2019年第四季度發布高端芯片天璣1000、2020年第2季度發布天璣800系列,以及今年7月發布的天璣720。 之前還有報道稱,聯發科同Intel展開合作,為Intel個人電腦提供5G連接的T700 5G調制器已在實際測試場景中成功完成5G獨立組網呼叫,同時聯發科還將為AMD銳龍筆記本提供5G基帶芯片,攜手AMD研發無線網卡產品等。 此外,因為美國對華為的禁令,華為向聯發科擴大拉貨需求,聯發科正在為華為5G芯片出貨而沖刺,加上其他5G手機拉貨進入旺季,聯發科今年的營收會不斷創新高。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 華為 聯發科

  • 最高直降900!石頭掃地機T7/T7 Pro雙11預熱開啟:最強避障效果

    最高直降900!石頭掃地機T7/T7 Pro雙11預熱開啟:最強避障效果

    據了解,今年上半年,小米生態鏈企業石頭科技先后推出了石頭掃地機器人T7以及石頭掃地機器人T7 Pro,共同組成了石頭掃地機器人T7系列,這是石頭少見的在短時間之內連續推出兩款旗艦產品,也足見其技術成果積淀已經初見爆發的端倪。 雙11到來之際,石頭掃地機器人這兩款新品已經在石頭官網、天貓、京東、蘇寧等平臺開啟了預熱活動。 T7市場價2899元、現在直降600元,到手價2299元;T7 Pro市場價3899元、現在直降900元,到手價2999元。 石頭掃地機器人T7 Pro搭載了全新 RR Mason 7.0石頭機器人系統算法。其“實時 數據管理算法”負責管理分發傳感器采集的環境數據,交由“感知與建圖算法”進行數據融合與分析,然后“導航與運動算法”根據分析結果進行動態導航及規劃。 在CPU+GPU雙腦力加持下,機器人遇到障礙物發生抖動時,算法會觸發地圖防抖機制,確保地圖保持穩定。同時,家中環境變化時,石頭會動態更新地圖進行清掃,不亂撞,不漏掃。 性能方面,T7 Pro采用與T7相同的無刷風機。在Max模式下風機吸力可達2500Pa,內置5200mAh高能量密度鋰電池,單次續航約為2.5小時,約可清掃250平米房屋面積。 T7 Pro采用了全新恒壓電控水箱,擁有297ml大容量,小水量可拖地250㎡,中水量可拖地 200㎡。 其他方面,包括地圖管理 4.0、語音控制等,可定制你的清潔方案,定制項包含房間清掃順序、吸力大小以及水箱大小,并且可以針對單個房間進行不同的設置。 按照以往的定價來看,目前是購買石頭掃地機器人T7/T7 Pro的最佳時期,感興趣的小伙伴不妨提前關注一下。 最后,值得一提的是,T7 Pro將無人機和自動駕駛的技術運用到了掃地機避障上。其搭載的500萬像素的雙攝像頭,可以更準確的獲取物體的信息,從而提升其避障效果,遇到寵物粑粑也能避開。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 掃地機器人 石頭

  • 消息稱:蘋果高端頭戴降噪耳機本月底發布

    消息稱:蘋果高端頭戴降噪耳機本月底發布

    據悉,AirPods為蘋果帶來了超級豐厚的收益,成為最暢銷的蘋果新品之一了。 除了AirPods、AirPods Pro這些產品外,蘋果還要補上一塊自主品牌的頭戴耳機,而它就是AirPods Studio,最新消息顯示,這款新品將在10月底發布,這次的iPhone 12發布會上它預計不會亮相。 外媒在報道中提到,AirPods Studio可能會在本月末通過新聞稿的形式發布,運動版售價為350美元,高端奢侈版售價599美元(折合人民幣4000元)。這個價格與目前Beats Studio相同。 至于蘋果的另外一款新品AirTags,蘋果則是延遲了它的推出時間,其要等到明年3月才會發售。 除了主動降噪功能之外,據稱AirPods Studio還具有佩戴感應功能,就是通過檢測耳機的佩戴狀態,檢測到耳機摘下之后,音樂播放能夠自動暫停,重新帶上耳機音樂會自動繼續播放,體驗相當的到位。 另外,耳機也將可在不同的位置佩戴,例如帶子在用戶的頭部后面。在這種情況下,耳機會調整耳罩中觸摸面的方向,并據此解釋輸入手勢。 不過,AirPods用戶最大的抱怨之一就是不支持音量控制。用戶必須使用iOS設備或Mac來調整音量,或者要求Siri改變音量,這都不方便。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 蘋果 耳機 頭戴降噪耳機

  • 屈指可數的輕薄旗艦!一加8T正式開啟預約:120Hz直屏

    屈指可數的輕薄旗艦!一加8T正式開啟預約:120Hz直屏

    今日,一加手機宣布,一加8T正式開啟預約,10月19日正式開售。 據悉,實際上,正式發布時間是10月15日下午2點,但一加官方已經按捺不住提前官宣了。 據介紹,一加8T定位驍龍865輕薄旗艦,重量僅188g,厚度僅8.4mm。 劉作虎稱:“一加8T應該是今年市面上屈指可數的輕薄旗艦。在重量上我們每減掉一克,都付出了非常多的努力,也增加了很多的成本。所以,輕薄不易且用且珍惜。” 據悉,一加8T的屏幕支持8192級自動亮度調節,支持前后雙感光,陽光下用、被窩中玩都舒適。此外,這塊屏幕還擁有JNCD平均0.3的變態準色彩顯示,并通過了DisplayMate A+、HDR10+、SGS護眼認證。 該機還內置了4500mAh大電池,支持65W超級閃充,20分鐘可充電70%。 拍照方面,該機將采用后置矩形四攝,具體規格暫未公布,不過官方提到,該機將配備一顆123度超廣角鏡頭。 系統上,一加8T將預裝氫OS 11,基于Android 11深度定制,這也是界第一款預裝Android 11的國產旗艦手機。 此外,該機還采用120Hz柔性直屏以及65W超級閃充,可謂865旗艦中的“水桶機”。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 一加8t

  • 史上最強大的華為Mate敬請期待!Mate40將于10月22日正式發布

    史上最強大的華為Mate敬請期待!Mate40將于10月22日正式發布

    余承東發微博稱:“史上最強大的華為Mate敬請期待! ” 從他發布的海報來看,華為Mate 40系列全球線上發布會將于10月22日晚上8點正式舉辦。 9月份,在HDC 2020大會的個人日志視頻中,對于外界非常關心的Mate 40系列新機,余承東也親口對發布時間予以回應。他表示,請大家再等一等,一切都會如期而至。 今年8月,中國信息化百人會2020年峰會上,余承東在主題演講中表示,今年秋天上市的華為Mate 40系列將搭載新款麒麟9000系列。 他表示,麒麟9000系列將有更強大的5G能力、AI處理能力、更強大的NPU和GPU,但是很遺憾的是,由于美國第二輪制裁,今年可能是我們最后一代華為麒麟高端芯片。 已知消息顯示,華為Mate40全系列均將采用前置左上角雙挖孔曲面屏,此外還有Pro+超大杯版本。 核心規格上,華為Mate 40系列將首發今年最強安卓處理器麒麟9000系列,這是業界第一款5nm 5G Soc,集成5G基帶,在CPU和GPU性能上都比上一代麒麟990 5G都有大幅提升。 同時,新機還將首發66W超級快充。在電池容量預計變化不大的情況下(參考Mate 30 Pro 5G 4400mAh),充電速度或將有1.6倍左右的提升。 最后,最值得一提的是,華為Mate40系列將搭載EMUI 11,系統流暢度不輸蘋果。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 華為 mate40

  • 穩占同價位銷量第一!諾基亞215 4G發布:無線外放收音機

    穩占同價位銷量第一!諾基亞215 4G發布:無線外放收音機

    日前,諾基亞發布預告,Nokia 220 4G 上市以來成績斐然,穩占同價位銷量第一,幫助中國近3億2G用戶轉向4G。 同時,官方還預告,兩款入門級4G全網通功能手機即將到來。 雖然5G網絡的發展如火如荼,但4G手機依然有大批手中。 如約,今天上午,諾基亞宣布,215 4G 、225 4G來了。 該機采用聚碳酸酯材質,藍綠色、黑色可選,整機十年無污染,采用2.4英寸屏幕以及孤島大按鍵,可設置8個親情號碼,長按快速撥號。 新機搭載了新一代低功耗處理器,續航時間更長。另外,支持功能手機剛需的無線外放收音機,可免插耳機使用。 諾基亞215 4G還內置了強光手電筒,長按“上方向”鍵可快速開啟。 存儲方面,支持同時存2000位聯系人和500條短信,內置《貪吃蛇》游戲,最高支持32GB存儲卡擴展, 諾基亞215 4G定價289元,預售1元抵20元,到手僅270元。 另外,還有一款諾基亞225 4G,同樣支持三大運營商4G網絡和 VoLTE 高清語音,支持與智能手機快速同步通訊錄,其它功能與諾基亞215 4G類似,區別主要是外觀。 此外,據介紹,諾基亞215 4G支持三大運營商4G網絡和VoLTE高清語音,雙nano SIM卡槽,支持兩張4G卡同時在線。將于10月17日開啟預售,10月25日正發售,定價暫未公布。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 諾基亞 手機 4g

  • 大佬談工業以太網,工業以太網交換機、普通交換機有何區別?

    大佬談工業以太網,工業以太網交換機、普通交換機有何區別?

    工業以太網正逐步被使用,學習工業以太網的朋友也增益增多。與工業以太網不可分離的設備便是工業以太網交換機,因此想要增進對工業以太網的認識,需對工業以太網交換機具備一定了解。本文中,小編將對工業以太網交換機、普通交換機的區別予以闡述。如果你對工業以太網相關知識具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。 一、工業以太網交換機 工業以太網交換機,即應用于工業控制領域的以太網交換機設備,由于采用的網絡標準其開放性好、應用廣泛;能適應低溫高溫,抗電磁干擾強,防鹽霧,抗震性強。 工業以太網交換機使用的是透明而統一的TCP/IP協議,以太網已經成為工業控制領域的主要通信標準。 主要應用于工業控制自動化,道路交通控制自動化,樓宇自動控制系統,礦井自動控制系統,油田控制自動化,水電站控制自動化,電力系統控制自動化,機房監控系統。 產品特點 1、高性能以太網交換機技術,保證以太網通信速度 2、IEEE802.3/802.3d/802.3u/802.3x ,存儲轉換交換方式 3、具有抑制廣播風暴功能、端口鏈路告警信息、電源故障信息繼電器輸出功能 4、采用12~48VDC雙冗余電源供電 5、工作溫度-10~+60℃(常溫),-40~+85℃(寬溫) 6、采用金屬外殼,一般為鋁合金外殼。防護等級IP40。 7、10Base-T/100Base-TX自適應的以太網接口,MDI/MDI-X,全雙工/半雙工自適應 工業交換機以太網優勢: 工業以太網交換機在功能上與工業網絡通訊更接近,比如與各種現場總線的互通互聯、設備的冗余以及設備的實時等;而性能上的區別則主要體現在適應外界環境參數的不同。工業環境除了有很多如:煤礦、艦船等特別惡劣的環境外,還有在EMI(電磁兼容性)、溫度、濕度以及防塵等方面有特殊要求的環境。其中溫度對工業網絡設備的影響面是最廣泛的。 二、(以太網)普通交換機 以太網交換機是基于以太網傳輸數據的交換機,以太網采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網。以太網交換機的結構是每個端口都直接與主機相連,并且一般都工作在全雙工方式。交換機能同時連通許多對端口,使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣,進行無沖突地傳輸數據。 以太網交換機應用最為普遍,價格也較便宜,檔次齊全。因此,應用領域非常廣泛,在大大小小的局域網都可以見到它們的蹤影。以太網交換機通常都有幾個到幾十個端口,實質上就是一個多端口的網橋。另外,它的端口速率可以不同,工作方式也可以不同,如可以提供10M、100M的帶寬、提供半雙工、全雙工、自適應的工作方式等。 特點 1、以太網交換機的每個端口都直接與主機相連,并且一般都工作在全雙工方式。 2、交換機能同時連通許多對的端口,使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣,進行無沖突地傳輸數據。 3、共享傳輸媒體的帶寬,對于普通10 Mb/s 的共享式以太網,若共有N個用戶,則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10 Mb/s)的N分之一。 三、工業以太網交換機和普通交換機的區別 1、環境能力 工業交換機工作溫度為-40℃---+85℃,且防塵和濕度適應能力強,防護等級 IP40以上。因工業交換機的應用范圍廣,適合各種環境的安裝。 商用交換機工作溫度為0℃---+50℃,且無防塵和濕度適應能力,防護等級差。雖也可以生產POE供電商用交換機,但是不具有POE電源管理功能。 2、使用壽命 工業交換機使用壽命》10年。但是普通商用交換機使用壽命為3-5年。 為什么要看使用壽命呢?因為這關系到工程的后期維護。所以,在園區、辦公樓、停車場等網絡監控環境中的視頻傳輸,以及樓宇中的可視對講、門禁等場景中的數據傳輸等需要高清視頻流傳輸的環境中,應當選用和工業交換機性能匹敵的交換機。 3、其他參考指數 使用工作電壓:工業交換機適用DC24V、DC110V 、DC/AC220V。商用交換機必須在AC220V下工作。 工業交換機主打環網模式,減少線纜的使用和維護的成本。 以上便是此次小編帶來的“工業以太網”相關內容,通過本文,希望大家對工業以太網交換機、普通交換機以及二者區別具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 工業以太網 交換機 指數

  • 你真的了解工業以太網?工業以太網類型解析

    你真的了解工業以太網?工業以太網類型解析

    工業以太網的使用逐漸廣泛,業內人士對于工業以太網也更為熟悉。在往期文章中,小編對工業以太網有過諸多介紹。本文中,小編將對工業以太網的6大類型加以闡述。如果你對工業以太網具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。 目前,被廣泛應用的工業以太網標準主要包括以下6個類型: (1)MODBUSTCP/IP 施耐德電氣將以工業以太網為基礎的協同自動化解決方案作為發展戰略。MODBUS的系統可以很容易地升級到MODBUSTCP/IP。而用戶并不需要對原有系統重新投資。在使用MODBUS的串行連接方式,如RS485的情況下,可以提供相應的產品,非常容易地從現有的MODBUS系統更新或升級到MODBUSTCP/IP上。如果是使用了其他的網絡,也可以應用相應的gateway(網關)使其集成或升級到以太網系統里。 (2)Ethernet/IP Ethernet/IP是一個面向工業自動化應用的工業應用層協議,是主推ControlNet現場總線的羅克韋爾自動化公司為以太網進入自動化領域所研究創造的以太網工業協議。它建立在標準UDP/IP與TCP/IP協議之上,利用固定的以太網硬件和軟件,為配置、訪問和控制工業自動化設備定義了一個應用層協議。Ethernet/IP協議由IEEE802.3物理層、數據鏈路層標準協議和控制與信息協議CIP等3個部分組成。 (3)EthernetPOWERLINK EthernetPOWERLINK是一項在標準以太網介質上解決工業控制及數據采集領域數據傳輸實時性的技術。EthernetPOWERLINK擁有Ethernet的高速、開放性接口,以及CANopen在工業領域良好的SDO和PDO數據定義,在某種意義上說POWERLINK就是Ethernet上的CANopen,物理層、數據鏈路層使用了Ethernet介質,而應用層則保留了原有的SDO和PDO對象字典的結構。 (4)PROFInet PROFINET由PROFIBUS國際組織推出,是新一代基于工業以太網技術的自動化總線標準。PROFINET囊括了諸如實時以太網、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網絡安全等當前自動化領域的熱點話題,并作為跨供應商的技術完全兼容工業以太網和現有的現場總線(如PROFIBUS)技術,保護現有投資。 (5)SERCOSIII Sercos(SerialRealTImeCommunicaTIonSystem,串行實時通信系統)已在工廠自動化應用(適合機械工程和建筑)領域風靡了25年。SercosIII是第三代協議,制定于2003年。這種具有高效性和確定性的通信協議可將Sercos接口的實時數據交換與以太網相融合。SERCOSIII是SERCOS成熟的通信機制和工業以太網相結合的產物,它既具有SERCOS的實時特性,又具有以太網的特性。 (6)EtherCAT EtherCAT最初由德國倍福自動化有限公司研發。EtherCAT為系統的實時性能和拓撲的靈活性樹立了新的標準,同時,它還符合甚至降低了現場總線的使用成本。EtherCAT的特點還包括高精度設備同步,可選線纜冗余,和功能性安全協議(SIL3)。 根據從站設備的實現方式,可將工業以太網分為三個類型: 第一類:采用通用硬件和標準TCP/IP協議。Modbus/TCP、PROFInet/CbA、Ethernet/IP均采用這種方式。使用標準TCP/IP協議和通用以太網控制器,所有的實時數據(如過程數據)和非實時數據(如參數配置數據)均通過TCP/IP協議傳輸。其優點是成本低廉,實現方便,完全兼容標準以太網。在具體實現中某些產品可能通過更改或優化TCP/IP協議以獲得更好的性能,但實時性始終受到底層結構的限制。 第二類:采用通用硬件和定義實時數據傳輸協議。EthernetPowerlink、PROFInet/RT采用這種方式。采用通用以太網控制器但不使用TCP/IP協議來傳輸實時數據,而是定義了一種專用的包含實時層的實時數據傳輸協議,用來傳輸對實時性要求很高的數據,TCP/IP協議棧可能依然存在,用來傳輸非實時數據,但是其對以太網的讀取受到實時層的限制,以提高實時性能。這種結構的優點是實時性較強,硬件與通用以太網兼容。 第三類:采用專用硬件和自定義實時數據傳輸協議。EtherCAT、PROFInet/IRT、SERCOS-III采用這種方式。這種方式在第二類的基礎上使用專有以太網控制器以進一步優化性能。其優點是實時性強,缺點是成本較高,需使用專有協議芯片、交換機等。 以上便是此次小編帶來的“工業以太網”相關內容,通過本文,希望大家對工業以太網的類型劃分具備一定的認知。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 類型 工業以太網 指數

  • 合適的電源解決方案,你值得擁有!

    合適的電源解決方案,你值得擁有!

    經常設計電源的伙伴應該知道,一個合適的電源解決方案非常重要,尋找為 FPGA 供電的最佳解決方案并不簡單。許多供應商以適合為 FPGA 供電的名義推銷某些產品。為 FPGA 供電的 DC-DC 轉換器選擇有何特定要求?其實并不多。一般而言,所有電源轉換器都可用來為 FPGA 供電。推薦某些產品通常是基于以下事實:許多FPGA應用需要多個電壓軌,例如用于 FPGA 內核和 I/O,還可能需要額外的電壓軌來用于 DDR 存儲器。將多個DC-DC 轉換器全部集成到單個穩壓器芯片中的 PMIC(電源管理集成電路)常常是首選。 圖1. 通過 LTpowerCAD 工具選擇合適的 DC-DC 轉換器來為 FPGA 供電 一種為特定 FPGA 尋找優秀供電解決方案的流行方法是使用許多FPGA 供應商都提供的已有電源管理參考設計。這對于優化設計來說是一個很好的入門方式。但此類設計往往需要修改,因為FPGA系統通常需要額外的電壓軌和負載,這些也需要供電;在參考設計上增加一些東西常常也是必要的;FPGA 的輸入電源不是固定的,輸入電壓在很大程度上取決于實際的邏輯電平以及 FPGA 所實現的設計。 完成對電源管理參考設計的修改之后,它看起來將與最初的參考設計不同。可能有人會辯稱,最好的解決方案是根本不用電源管理參考設計,而是直接將所需的電壓軌和電流輸入到電源管理選型與優化工具中,例如 ADI公司的 LTpowerCAD 等。

    時間:2020-10-10 關鍵詞: 電源

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