技术
<p> 电子研发工程师最常采用的EMI/EMC防范措施不外乎是屏蔽、滤波、接地和布线，但是随着电子系统的集成化，在考虑成本、质量、功能，又要兼顾产品推出速度的要求下，工程师们必须在设计初始阶段就展开EMI/EMC预测分析和设计，避免在研发后期发生问题，采取挽救修补措施的被动控制方法，而收到事半功倍的效果。本文就介绍在产品设计之初，控制EMI/EMC所应考虑的问题。</p>
<p> 1.PCB板设计</p>
<p> 1.1PCB板层数与功能分布</p>
<p> 通过十多年对LED设计的潜心研究和学习。本人收集了LED应用设计中一些经典性的基础问题分享给大家。其中涉及到内容有单个LED的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率异同分析，LED的结温原理及结温升高会对LED产生的影响问题，静电破坏的原理以及列举一些类型的LED容易受静电破坏导致失 效，探讨LED路灯防雷能用一个压敏电阻的问题，解读设计高品质LED驱动电路的方法和选择和设计LED驱动电源时要考虑哪些因素等问题。</p>
<p><strong>问：单个LED的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率有什么异同?</strong></p>
<p><strong>1、如何选择PCB 板材？</strong></p>
<p>选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的 PCB 板子(大于 GHz 的频率)时这材质问题会比较重要。例如，现在常用的 FR-4 材质，在几个GHz 的频率时的介质损耗(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响，可能就不合用。就电气而言，要注意介电常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。</p>
<p><strong>2、如何避免高频干扰？</strong></p>
<p>振荡幅度指在振荡电路的输入和输出端的电压幅度。</p>
<p><strong>测量方法</strong></p>
<p>1.测量设备和装置</p>
<ul>
<li>振荡电路</li>
<li>示波器</li>
<li>探针</li>
</ul>
<p>2.将探针连接到MCU (变频器) 的输入或输出端，并且读出示波器中波形的峰值。</p>
<p> 晶振，在板子上看上去一个不起眼的小器件，但是在数字电路里，就像是整个电路的心脏。数字电路的所有工作都离不开时钟，晶振的好坏，晶振电路设计的好坏，会影响到整个系统的稳定性。所以更多的了解晶振，选择好系统使用的晶振，对数字电路来说是决定成败的第一步。</p>
<p> 我们目前常说的晶振都是石英晶体振荡器或者石英晶体谐振器的简称。他们都是利用石英晶体的压电效应制作而成。在石英晶体的两个电极上施加电场会使晶体产生机械变形，反之，如果在晶体两侧施加机械压力就会在晶体上产生电场。并且，这两种现象是可逆的。利用这种特性，在晶体的两侧施加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时产生交变电场。这种震动和电场一般都很小，但是在某个特定频率下，振幅会明显加大，这就是压电谐振，和我们常见到的LC回路谐振有些类似。</p>
<p>对于电感，尤其是磁性材料，无从下手，确实，很多人学电源，首先碰到的就是电感问题，相比电容都有很多的标准件，而稍大一点的电感，都需要自己做，尤其是变压器。而大学时期，电感方面的知识书本也只是讲了个皮毛，根本没法用，下面整理一下电感，变压器的难点所在。</p>
<p>电感的储能公式 W = 1/2*L*I^2。</p>
<p>这个公式，本质上讲跟电容的储能公式形式等价：W = 1/2*C*U^2。</p>
<p>再自己想想，大家会发现跟高中时期学的力学物体运动的动能公式形式也一样：E = 1/2*M*V^2。</p>
<p>既然有动能，那么就有势能，弹簧的势能，E = 1/2*K*X^2。</p>
<p>逆变电源广泛运用于各类：电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。</p>
<p>在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变，这种转换通常通过逆变电源来实现。这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。</p>
<p>只有掌握了逆变电源的控制算法，才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式，从而方便设计。在本篇文章当中，将对逆变电源的控制算法进行总结，帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。</p>
<p>逆变电源的算法主要有以下几种：</p>
<p><strong>数字PID控制</strong></p>
<p><strong>1.考虑元件封装的选择</strong></p>
<p>在整个原理图绘制阶段，就应该考虑需要在版图阶段作出的元件封装和焊盘图案决定。下面给出了在根据元件封装选择元件时需要考虑的一些建议。</p>
<p>记住，封装包括了元件的电气焊盘连接和机械尺寸(X、Y和Z)，即元件本体的外形以及连接PCB的引脚。在选择元件时，需要考虑最终PCB的顶层和底层可能存在的任何安装或包装限制。</p>
<p>一些元件(如有极性电容)可能有高度净空限制，需要在元件选择过程中加以考虑。在最初开始设计时，可以先画一个基本的电路板外框形状，然后放置上一些计划要使用的大型或位置关键元件(如连接器)。</p>
<p>本文主要介绍了滤波器件的种类、滤波电路的方式以及滤波电路特殊的布局布线。</p>
<p>在PCB设计中，滤波包括专门的信号滤波器的设计，也包括大量电源滤波电容的使用。有两方面的原因会产生噪声：一方面，当电气信号进出设备时，就会产生传导噪声，通过其他方式并不能完全抑制进出设备的传导噪声；另一方面，集成芯片的输出状态的变化或其他原因会使芯片供电电源上产生一定的噪声，并影响芯片本身或其他芯片的正常工作。通过以上两方面的原因，则说明滤波是必不可少的部分。</p>
<p><strong>滤波器件</strong></p>
<p>常用的滤波器件有多种，包括电阻､电感､电容､铁氧体磁珠等。</p>
<p> 作为工程师应该经常与接口打交道，所以小编请教了一下度娘，接口的完整定义是，实体把提供给外界的一种抽象化物，用以由内部操作分离出外部沟通方法，使其能被修改内部而不影响外界其他实体与其交互的方式，就如面向对象程序设计提供的多重抽象化。</p>
<p> 好复杂的感觉，其实，接口就是一种间接手段，所以相比起直接沟通，会引致些额外负担。在电子产品中有硬件接口和软件接口之分：电脑等信息机器硬件组件间的接口叫硬件接口；电脑等信息机器软件组件间的接口叫软件接口。下面小编来介绍一下这硬件类接口：</p>
<p>硬件接口主要有：</p>
<p> <strong>IDE</strong></p>
<p> 该文将讨论晶振电路设计方案，并解释电路中的各个元器件的具体作用，并且在元器件数值的选择上提供指导。最后，就消除晶振不稳定和起振问题，最后文章还将给出了一些建议措施。</p>
<p><br />
<strong>1. 晶振的等效电气特性</strong></p>
<p> (1) 概念</p>
<p> [1] 晶片，石英晶体或晶体、晶振、石英晶体谐振器</p>
<p> 从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片。</p>
<p> [2] 晶体振荡器</p>
<p>滤波电容可以降低电源的交流阻抗，原因就是实际电源总有内阻，传输线路也有阻抗，去耦电容可以让一部分瞬间变化的电流直接在电容上交换。DC/DC电源电路具有功耗低，功率高的优点，吸收式滤波有电容和电容电路构成，可以将噪声彻底消除。</p>
<p><strong>DC/DC电路噪声：文波和噪声</strong><br />
DC/DC电源电路具有功耗低，功率高的优点，但同时由于DC/DC电路转换通过开关方式完成，造成不可避免的噪声引入，具体为电源电路的纹波和噪声。</p>
<p> 电感是电源开关中必不可少的电子元器件。因此在电源开关的设计方案中，电感是电子工程师们绕不过去的坎。但是在选择电感时电子工程师们不得不考虑所使用电感的特性，体积及品牌和价格了。</p>
<p> 电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。</p>
<p>振动频率是指与晶体谐振器一起工作的振荡电路的实际频率。振动频率由晶体谐振器决定，并受MCU、外部负载电容、PCB杂散电容等的影响。</p>
<p><strong>测量方法</strong><br />
振动频率通过以下方程来计算。<br />
负载共振频率，fr: 共振频率，Cs: 负载电容，C0、C1: 等效电路常数</p>
<p>相信大家对于磁珠这个名词并不陌生，很多人都知道数字电路工作在开关状态，对电源电压干扰严重，因此在一些复杂的电路中，数字电路与模拟电路采用不同的稳压电源，数字电路与模拟电路分开布线，最终一点共地。相信很多在学习信号的人都懂得要区分信号地跟模拟地，最终用一个零欧磁珠将两者连接在一起。至于原因是什么呢？</p>
<p><strong>一、电感</strong></p>
<p> 1．电感对交变电流的阻碍作用</p>
<p> 交变电流通过电感线圈时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感线圈对交变电流会起阻碍作用，前面我们已经学习过，自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关，自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用就越大，电感对交流的阻碍作用大小的物理量叫做感抗，用XL表示，且XL=2πfL。感抗的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。</p>
<p>工程师喜欢强调经验，经验固然不错，但江湖也流传着一句话“经验主义害死人阿”。每条成功的经验必然有其特定的背景和环境条件，比如输入的信号和电源、输出所带的负载、所处的电磁环境、接地布线的方式、所处的温度环境、源端匹配电路的输出阻抗、负载匹配电路的输入阻抗等等等等，这些个些微的不同，对电路的分布参数、参数漂移、精度匹配都会提出新的不同的要求，照搬过去的设计，恰如30年后，当年情深意重的男女，很多都已经变了，还能回得到过去吗？</p>
<p>LPWAN或称LPN，全称为Low Power Wide Area Network或者LowPower Network，指的是一种无线网络。这种无线网络强调低功耗与远距离，通常用于电池供电的传感器节点组网。因为低功耗与低速率的特点，这种网络与其他用于商业，个人数据共享的无线网络(如WiFi，蓝牙等)有着鲜明的区别。应用中，LPWAN可使用集中器组建为私有网络，也可利用网关连到公有网络上去。</p>
<p><strong>LoRaWAN与LoRa的关系</strong></p>
