技术
<p>开关电源中有几种基础的拓扑，buck拓扑电路、boost拓扑电路以及反激式开关电源等等。这些拓扑既有他们相同之处，也有其独特性。本文就让我们一起来研究下开关电源中选择合适拓扑的几种方法。</p>
<p>一些拓扑适用于离线式（电网供电的）AC/DC变换器，其中有些适合小功率输出（<200W），有些适合大功率输出；有些适合较高的AC输人电压（>=220V AC），而有些适合较低的AC输人电压的场合；有些在较高的DC输出电压（ >200V）场合有较大的优势，而有些在较低的DC输出电压场合有较大的优势。对于多级电压输出的应用场合，使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好折中是选择拓扑要考虑的因素。</p>
<p><strong>传感器静噪对策的必要性</strong></p>
<p>传感器是“IoT (Internet of things)”和“自动驾驶”的重要元件，今后也将广泛地搭载于各种机器设备上。</p>
<p>各种传感器的性能提升显著，能够将信息更多更精细地传送。</p>
<p>另一方面，我们也看到一些由于传感器感知到的信息没有被正确地传送出去而造成了严重的事故。</p>
<p><strong>各种传感器的静噪对策非常重要不可或缺。</strong></p>
<p><strong>电流</strong></p>
<p>电荷的定向移动叫做电流。电路中电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安（A），也常用毫安（mA)或者微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。</p>
<p>电流可以用电流表测量。测量的时候，把电流表串联在电路中，要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。</p>
<p><strong>电压</strong></p>
<p>波峄焊是PCB組装过程中常见的焊接工艺。</p>
<p>当元件在短时间内受到急剧加热或冷却时，会发生大量热交換，该元件有可能受到热冲击，并可能导致元件机械性裂开。</p>
<p>波峰焊一般需要很高的传热速率，在很短的时间内环境温度有很大的变化，如果不正确的加热或冷却，该元件便容易产生可见的微裂纹。这些微裂纹可以通过元件本身的结构扩张，并可能断开，造成间歇性或过大的泄漏电流。</p>
<p>随着PCB设计变得越来越复杂化。这七个PCB设计技巧可以轻松帮助您避免一些潜在的设计陷阱。</p>
<p><strong>1.设计评审</strong></p>
<p>有时候无论设计承受多大的时间压力，设计评审都是PCB设计中必不可少的环节。尽可能多用不同的眼光来审视你的设计，促使你去审视你的设计和你的设计选择，并能给你启发出新的设计视角。技术人员本身拥有丰富的理论知识，他们能够发现原理图注释、典型应用程序电路和总体设计哪里不合格、哪里不像预期工作那样的关键。请记住，理论不是现实，经验丰富的技术人员通常对理论在现实生活中在哪里开始出现问题有非常敏锐的感觉。即使有多个设计评审，错误也经常会出现在设计中，但是绝大多数问题都是在生产之前发现的。</p>
<p>随着电子产品集成度、处理器速度、开关速率和接口速率的不断提升，电子产品ESD/EMI/EMC问题日益突出，尤其是当手持电子设备向轻薄小巧方向发展而且产品功能不断增加时，它们的输入/输出端口也随之增多，导致静电放电进入系统并干扰或损坏集成电路，电路保护是最容易出现问题的部分，也是容易被忽略的问题。</p>
<p>在通信、消费、军工、航空航天等领域，ESD往往是引起电路失效的罪魁祸首，而过流过压保护器件选择、传导辐射电磁干扰消除、EMC测试环境等问题成为工程师在设计时的难点，这些问题该怎么解决呢？</p>
<p><strong>电路保护之器件选型</strong></p>
<p><strong>纹波</strong></p>
<p>开关电源的输出并不是真正恒定的，输出存在着周期性的抖动，这些抖动看上去就和水纹一样，称为纹波。</p>
<p>纹波可以是电压或电流纹波。</p>
<p>最大纹波电压：纹波的峰峰值。</p>
<p>纹波系数：交流分量的有效值与直流分量之比。</p>
<p>一、PCB时钟频率超过5MHZ或信号上升时间小于5ns，一般需要使用多层板设计。采用多层板设计信号回路面积能够得到很好的控制。</p>
<p>二、对于多层板，关键布线层(时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片选信号线以及各种控制信号线等所在层)应与完整地平面相邻，优选两地平面之间。</p>
<p>关键信号线一般都是强辐射或极其敏感的信号线，靠近地平面布线能够使其信号回路面积减小，减小其辐射强度或提高抗干扰能力。</p>
<p>三、对于单层板，关键信号线两侧应该包地处理。关键信号两侧包地，一方面可以减小信号回路面积，另外防止信号线与其他信号线之间的串扰。</p>
<p>此篇为静噪对策事例，以“车载设备用的传导抗扰度规定BCI测试”为设想来介绍。</p>
<img alt="静噪对策事例" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2bf6ebdf-93f7-419f-9d16-07a45854eef6" src="/sites/default/files/inline-images/1_17.jpg" />
<p>将传感器误操作发生的情况对电源线和信号线的噪声影响分别来研究一下对策和效果。</p>
<p>确保信号完整性的一个重要部分是信号走线的物理布线。PCB设计人员经常承受压力，不仅要缩小设计，还要保持信号完整性。找到平衡点就是要知道问题可能发生的位置以及在系统出现故障之前可以推送信封的距离。</p>
<p>高速电流无法应对信号迹线中的不连续性。最常见和有问题的不连续性是如图A所示的直角拐角。虽然直角拐角在低频下工作没有问题，但在高速时它们会辐射。相反，直角可以用斜角90º角（图B）或两个间隔45°角（图C）代替。</p>
<p>很多人在电源学习阶段，自然而然地会接触到Buck、Boost、Flyback、半桥、移相全桥、LLC等等 一大堆技术需要理解和应用到实际项目中。</p>
<p>从迷茫，艰难中，一步步走出来，直到今天从一线研发退出，回想自己起步阶段的艰难：各种资料，各种教程，铺天盖地，看不完，似懂非懂。</p>
<p>在电源这条路上磨砺多年，现在都成老油条了，自己也算是一个比较勤奋的人，做了10年，设计过大大小小项目100+，各种拓扑，各种功率，基本上玩过一遍了。</p>
<p>电子设备的电子信号和处理器的频率不断提升，电子系统已是一个包含多种元器件和许多分系统的复杂设备。高密和高速会令系统的辐射加重，而低压和高灵敏度 会使系统的抗扰度降低。</p>
<p>因此，电磁干扰（EMI）实在是威胁着电子设备的安全性、可靠性和稳定性。我们在设计电子产品时，PCB板的设计对解决EMI问题至关重要。</p>
<p>本文主要讲解PCB设计时要注意的地方，从而减低PCB板中的电磁干扰问题。</p>
<p><strong>电磁干扰（EMI）的定义</strong></p>
<p>PCB多层板是一种特殊的印制板，它的存在“地点”一般都比较特殊，例如说：电路板之中就会有pcb多层板的存在。这种多层板可以帮助机器导通各种不同的线路。不仅如此，还可以起到绝缘的效果，不会让电与电之间相互碰撞，绝对安全。想得到一款比较好性能的PCB多层板，需得精心设计，接下来就为大家讲解如何设计PCB多层板。</p>
<p><strong>PCB多层板设计</strong></p>
<p><strong>1、板外形、尺寸、层数的确定</strong></p>
<p>电子工程师指从事各类电子设备和信息系统研究、教学、产品设计、科技开发、生产和管理等工作的高级工程技术人才。一般分为硬件工程师和软件工程师。</p>
<p>硬件工程师：主要负责电路分析、设计；并以电脑软件为工具进行PCB设计，待工厂PCB制作完毕并且焊接好电子元件之后进行测试、调试；</p>
<p>软件工程师：主要负责单片机、DSP、ARM、FPGA等嵌入式程序的编写及调试。FPGA程序有时属硬件工程师工作范畴。</p>
<p><strong>错误一：</strong></p>
<p>这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大，就选个整数5K吧</p>
<p>目前电子器材用于各类电子设备和系统仍然以印制电路板为主要装配方式。实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。</p>
<p><strong>一、地线设计在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法</strong></p>
<p>如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：</p>
<p><strong>USB Type-C</strong></p>
<p>USB Type-C，又称USB-C，是一种通用串行总线（USB）的硬件接口形式，外观上最大特点在于其上下端完全一致，与Micro-USB相比这意味着用户不必再区分USB正反面，两个方向都可以插入。</p>
<p><strong>Type-C分类</strong></p>
<p> 要熟练判断倾角传感器在相关应用中的可行性，首先就必须对其工作原理有一个清晰透彻的认识。倾角传感器是基于加速度测量的原理是没错，但为何它不能与加速度传感器一样用于动态环境下的测量呢？下面我们从倾角的测量原理对此进行解释。</p>
<p> 我们知道，倾角传感器是一种基于加速度原理、用于准静态测量的传感器件，主要用于对一些平台、平面的倾斜趋势或者状态进行测量或者监测。单从测量的功能来看并不复杂。然而，真正在实际应用和选型过程中，很多用户包括一些技术人员都会出现问题。倾角传感器可行性问题，便是其中之一。</p>
<p><strong>什么是5G？</strong></p>
<p>5G是第五代的蜂窝移动通信（英文：5th generation mobile networks或5thgeneration wireless systems），5G性能的目标是高数据速率，减少延迟，节省能源，降低成本，提高系统容量和大规模设备连接。</p>
<p>国际标准化组织3GPP定义了5G的三大场景。其中，eMBB指3D／超高清视频等大流量移动宽带业务，mMTC指大规模物联网业务，URLLC指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。</p>
<p><strong>一、地线的定义</strong></p>
<p>地线是作为电路电位基准点的等电位体。实际地线上的电位并不是恒定的。如果用仪表测量一下地线上各点之间的电位，会发现地线上各点的电位可能相差很大。正是这些电位差才造成了电路工作的异常。电路是一个等电位体的定义仅是人们对地线电位的期望。其实这样更恰当：信号流回源的低阻抗路径。</p>
<p>按照这个定义，很容易理解地线中电位差的产生原因。因为地线的阻抗总不会是零，当一个电流通过有限阻抗时，就会产生电压降。因此，我们应该将地线上的电位想象成象大海中的波浪一样，此起彼伏。</p>
