<p>电子电路很容易在过压、过流、浪涌等情况发生的时候损坏，随着技术的发展，电子电路的产品日益多样化和复杂化，而电路保护则变得尤为重要。电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝，变得种类更多，防护性能更优越。</p>

<p><strong>电路保护的意义</strong></p>

<p>在各类电子产品中，设置过压保护和过流保护变得越来越重要。那么，电路保护的意义到底是什么，今天就来跟大家聊一聊：</p>

<p>1）由于如今电路板的集成度越来越高，板子的价格也跟着水涨船高，因此我们要加强保护。</p>

<p dir="ltr"><em>作者：&nbsp;Digi-Key&nbsp;工程师&nbsp;Erik Brateng</em></p>

<p dir="ltr">电容耗散因子是指，通过电容印加交流电时的功率损耗。该功率会被介电材料或内部/外部电阻吸收。对外部而言，引线、焊盘和焊料都会导致电阻增加。</p>

<p dir="ltr">高耗散因子可能会使电容的寿命缩短，并导致易受温度升高影响的其他组件的电性能恶化。增加风扇和散热器等组件可以缓解这种温度升高的现象，但会增加重量和成本。</p>

<p><strong>如何选择ESD保护电容？</strong></p>

<p>ESD （静电放电）是指静电电荷的快速转移。当一个带有正电荷的物体与另一个带有负电荷的物体相接触时，它们就要平衡其电子。电子从一个物体冲向另一个物体的过程就是ESD。</p>

<p>ESD可被视为电子电路及其元件的死敌。电荷向电子元件的转移时很容易对元件造成损坏，从而使它们失去作用。可惜的是，大多数情况下当你发现时为时已晚。</p>

<p>这时就轮到ESD保护电容出马了。将ESD电容放入电路中，可吸收电路可能接触的有害ESD。有关ESD电容的相关知识，我们推荐一个精彩帖子——什么是ESD电容？&nbsp;</p>

<p>高频电路PCB的设计是一个复杂的过程，涉及的因素很多，都可能直接关系到高频电路的工作性能。高频电路设计师一个非常复杂的设计过程，其布线对整个设计至关重要。</p>

<p>因此，设计者需要在实际的工作中不断研究和探索，不断积累经验，并结合新的设计技巧才能设计出性能优良的高频电路PCB。本文搜集整理了高频电路设计的十大技巧，希望能助你事半功倍。</p>

<p><strong>一、多层板布线</strong></p>

<p>学习接触一门新的技术，总会遇到各种各样的问题，学习EMC也不例外。EMC（电磁兼容）包括EMS（电磁敏感度）和EMI（电磁干扰）两部分，通常我们所说的解决EMC问题，其实就是解决电子设备对外辐射干扰，或者如何防止设备、电子元件被外界电磁波干扰的问题。学习EMC要重视基础知识，像电磁波、电磁场等入门理论，有迫切学会的愿望，在实践中与别人多人交流，几个人的学习交流效果要远比一个人学习问题效果要好得多。</p>

<p>下面整理了EMC工程师常见的兼容性问题、具体解决方法，以供大家做学习笔记。</p>

<p>1、为什么数字电路的地线和电源线上经常会有很大的噪声电压？怎样减小这些噪声电压？</p>

<p>株式会社村田制作所（以下简称本公司）委托奈良县立医科大学对本公司产品Ionissimo“离子发生器模块※1”和“臭氧发生器模块※2”（以下简称本产品）发生的臭氧气体所具有的新型冠状病毒(SARS-CoV-2※3）灭活效果进行研究，并得到验证。这次检测是在密闭的试验空间里实施的，并非是在实际使用空间的检测。本公司今后亦将推进技术开发，为实现人人都能放心安全地生活的社会做贡献。<br />
&nbsp;<br />
<strong>对象产品</strong><br />
离子发生器模块：MHM306系列、MHM402系列<br />
臭氧发生器模块：MHM500系列</p>

<p>传感器的数量在整个地球表面和人们生活周遭空间激增，提供世界各种数据讯息。这些价格亲民的传感器是物联网发展和我们的社会正面临数字化革命背后的驱动力，然而连接和获取来自传感器的数据并不总是直线前进或那么容易。本文将介绍传感器技术指标、5大设计技巧。</p>

<p>首先技术指标是表征一个产品性能优劣的客观依据。看懂技术指标，有助于正确选型和使用该产品。传感器的技术指标分为静态指标和动态指标两类：静态指标主要考核被测静止不变条件下传感器的性能，具体包括分辨力、重复性、灵敏度、线性度、回程误差、阈值、蠕变、稳定性等；动态指标主要考察被测量在快速变化条件下传感器的性能，主要包括频率响应和阶跃响应等。</p>

<p>多层瓷介电容器(MLCC)，简称片式电容器，是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层(外电极)，从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。</p>

<p>虽然MLCC功能简单，但是由于广泛应用于智能手机等电子产品中，一旦失效会导致电路失灵，功能不正常，甚至导致产品燃烧，爆炸等安全问题，其失效模式不得不受到品质检测等相关工程师的关注。</p>

<p>而在多种失效模式中，电容漏电(低绝缘阻抗)是最常见的失效类型，其主要原因可分为制造过程中的内在因素及生产过程中的外界因素。</p>

<p>电感Q值，也是电感的基本参数之一。不过在DCDC电路设计中，我们很少去考虑它，厂家一般也不会标注。那么电感的Q值到底是什么意思呢？我们什么时候要考虑呢？</p>

<p>还有这几个问题：</p>

<p>①为什么DC-DC电路设计中，为了降低发热，一般只考虑DCR，而不考虑电感Q值呢？</p>

<p>②功率电感的Q值曲线是怎么样的？</p>

<p>③电感的Q值在自谐振频率处是最大的吗？</p>

<p>④电感的Q值是越大越好吗？</p>

<p><strong>电感的Q值定义</strong></p>

<p>一、电源是系统的血脉，要舍得成本，这对产品的稳定性和通过各种认证是非常有好处的。</p>

<p>1.尽量采用∏型滤波，增加10uH电感，每个芯片电源管脚要接104旁路电容;</p>

<p>2.采用压敏电阻或瞬态二极管，抑制浪涌；</p>

<p>3.模电和数电地分开，大电流和小电流地回路分开，采用磁珠或零欧电阻隔开；</p>

<p>4.设计要留有余量，避免电源芯片过热，攻耗达到额定值的50%要用散热片。</p>

<p>二、输入IO记得要上拉；</p>

<p>三、输出IO记得核算驱动能力；</p>

<p>作为所有电子设备不可或缺的一部分，世界上最流行的技术需要完善的PCB设计。但是，过程本身有时什么也没有。精致而复杂，在PCB设计过程中经常会发生错误。由于电路板返工会导致生产延迟，因此，以下是为避免功能错误而应注意的三种常见PCB错误。</p>

<p><strong>1.）着陆模式</strong></p>

<p>虽然大多数PCB设计软件都包含通用电气组件库，它们的相关原理图符号和着陆图案，但某些电路板将要求设计人员手动绘制它们。如果误差小于半毫米，工程师必须非常严格，以确保焊盘之间的适当间距。在此生产阶段中犯的错误将使焊接变得困难或不可能。必要的返工将导致代价高昂的延迟。</p>

<p><strong>LC滤波电路</strong><br />
如图6-8所示为LC滤波电路，该滤波电路是由电感做主要元件来构成的，这里电感量要比较大。C0和C2是滤波电容，C1是高频滤波电容。电容对直流电的阻碍作用是无穷大的，而电感对直流电的阻碍作用几乎为零，所以当电路中有直流电时，电流会顺着电感的方向输出当交流电通过时，电感会对交流电有很大的阻碍作用，然后流过电容接地。</p>

<p><strong>LC谐振电路</strong><br />
如图6-9所示为收音机LC谐振电路，这是由电感器与电容器组成的谐振选频电路。可变电感器L与电容器C1组成调谐回路，通过调节电感即可改变谐振频率，从而达到选台的作用。</p>

<p><strong>1. USB4的标准及普及</strong></p>

<p>作为主要用于在电脑等Host设备和Device设备间传输数据的差动接口标准，USB（Universal Serial Bus）现已得到广泛普及。</p>

<p>随着市场对于高速通信的大容量数据传输、多个差动接口标准的整合化需求的增加，USB4已在2019年9月被规定为全新标准。</p>

<p>今后，USB4将以电脑及其周边设备方面为主，得到进一步普及。</p>

<p>Murata Power Solutions IRV300 300W隔离式直流-直流转换器采用加固密封式底板安装封装，可提供稳压输出。这些300W独立隔离式直流-直流转换器具有超宽输入范围，设计用于在单个产品中接受24V至110V标称电池电压。输出电压具有高达+15% VNOM宽调整范围，具有恒定电流输出曲线，非常适合用于高电感/电容负载。Murata Power Solutions IRV300 300W隔离式直流-直流转换器具有可编程欠压闭锁 (PUL) 功能，可防止输入电池的深度放电以及远程开/关。IRV300系列非常适合用于铁路应用，采用单一封装，符合EN50155标准。</p>

<p><strong>特性</strong></p>

<p><strong>耦合是指把能量从一个电路传送另外一个电路中去</strong><br />
耦合在模拟电路和数字电路中非常常见，微弱的信号可以耦合到放大电路进行放大，经过放大的信号同样可以通过耦合进行输出。耦合是两个功能电路的连接桥梁，可以实现信号和能量的传递。常见的耦合电路有直接耦合电路、电容耦合电路、光电耦合电路和变压器耦合电路。下面通过一些实例和大家一起探讨一下耦合在电路中的作用。</p>

<p><em>株式会社村田制作所（以下简称本公司）研发了汽车ECU（电子控制单元）内所用的处理器用超小超薄⁽¹⁾（0.5mm×1.0mm×0.2mm⁽²⁾）的LW逆转低ESL片状多层陶瓷电容器⁽³⁾“LLC152D70G105ME01”（以下简称本产品），并于10月份开始量产。</em></p>

<p>汽车电子化进程加速，车内安装的电子设备数量越来越多，电磁干扰问题影响汽车（特别是自动驾驶）等无线通信信号的可靠性。</p>

<p>针对车载电子设备电源产生的EMI问题，通常可以采用共模扼流线圈（CMCC）或Pi滤波器来解决。但是，对大多数汽车制造商来说，CMCC成本太高，需要性价比更均衡的电磁干扰解决方案。</p>

<p>基于铁氧体磁珠的汽车电子电源线噪声解决方案，不仅能满足EMI性能，同时还能够很好地平衡模块的电流需求和器件尺寸——这是因为车载应用的尺寸也在不断缩小（比如车载摄像头模块），而电流却越来越高（超过1A），使用所选磁珠方案可以大大减少静噪器件在车载组件中所占的空间。</p>

<p>Murata Power Solutions IRQ-W80 150W超宽输入直流-直流转换器具有10:1超宽输入电压范围，可提供150W输出功率。该款隔离式稳压转换器模块符合24V至110V输入电池电压要求，包括符合EN50155 (2017) 标准规定的的瞬态电压。该转换器采用完全密封的行业标准四分之一砖封装，具有16_VDC至160_VDC输入电压和12V、24V或54V输出电压。该二极管整流器拓扑和固定频率运行可实现高达89%效率。Murata IRQ-W80直流-直流转换器设计用于满足UL和IEC关于排放、安全和可燃性认证的所有要求。典型应用包括工业、铁路和运输。</p>

<p>株式会社村田制作所（以下简称本公司）将贴装面积超小^₍₁₎电压转换效率超高⁽²⁾的DC-DC转换器模块“UltraBK™ MYTN系列”（以下简称本产品）商品化，开始上市销售。</p>

<p>随着近年来5G、深度学习等AI技术的发展，数据量增大，对IT设备的高功能高密度化的需求急速高涨。电源电路承担着转换为电子设备所需的各种电压的重要作用，占主板（主要电源电路基板）面积的30～50％，令设计师为空间严重不够而大伤脑筋。</p>

<p>因而本公司研发了既能削减包括周边电路在内的贴装总面积，电压转换效率又出色、两全其美的本产品。</p>

<p><strong>为什么IC需要去耦电容？</strong></p>

<p>为了保证高频输入和输出,每个集成电路(IC)都必须使用电容将各电源引脚连接到器件上的地。</p>

<p>主要原因有：<br />
A. 防止噪声影响其本身的性能；<br />
B. 防止它传输噪声而影响其它电路的性能。</p>