技术
<p><strong>什么叫开关电源？</strong></p>
<p>随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。</p>
<p>开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。</p>
<p>家用电器安规和EMC常用标准</p>
<p>1、安规测试</p>
<p>（1）执行标准<br />
执行标准：GB4706.1 GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分-通用要求；<br />
国际标准：IEC60335.1<br />
绝缘阻抗测试执行标准：GB50150-2016 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准</p>
<p>（2）架构示意图</p>
<p><strong>重要提示</strong></p>
<p>所谓共模信号就是两个大小相等、方向相同的信号。</p>
<p>所谓差模信号就是两个大小相等、方向相反的信号。</p>
<p>图3-10所示是共模和差模电感器电路，这也是开关电源交流市电输入回路中的EMI滤波器，电路中的L1、L2是差模电感器，L3和L4为共模电感器，C1为X电容，C2和C3为Y电容。该电路输入220V交流市电，输出电压加到整流电路中。</p>
<p>自IoT一词普及以来，各个领域都指出了实现IoT化的必要性。IoT是指在现有的机器上增加通信功能和数据获取功能，从而能够通过互联网查看情况或分析数据。操控大量机器的制造车间同样也是需要实现IoT化的领域之一。</p>
<p>作为村田制作所的主工厂，福井村田制作所从2016年开始就对制造车间实施了大规模的IoT化。该工厂还引进了“预测性维护”，利用传感功能对每台设备的运行情况分别进行数据分析，并在发生故障或突然停机之前改善问题。</p>
<p>我们就推进IoT化的关键因素，采访了推进该项目的工业工程师久保寺。</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>在纸上或任何物理形式上设计真实的电路板的关键是什么？让我们探讨设计一个可制造，功能可靠的PCB时需要了解的前5个设计指南。</p>
<p><strong>工程师的5大PCB设计指南</strong></p>
<p>解决EMI问题的办法很多，现代的EMI抑制方法包括：利用EMI抑制涂层、选用合适的EMI抑制零配件和EMI仿真设计等。</p>
<p>文章从最基本的PCB布板出发，讨论PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧。</p>
<p><strong>电源汇流排</strong></p>
<p>在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容，可使IC输出电压的跳变来得更快。然而，问题并非到此为止。</p>
<p>由于电容呈有限频率响应的特性，这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。</p>
<p><strong>导语</strong></p>
<p>电路设计并不是想当然，你脑子一拍就可以设计出来，有没有经验设计出来的东西是相差千里。今天我们来看看电子工程师会出现的下面的几个误区，你是不是也这样想的。</p>
<p><strong>误区一：这板子的PCB设计要求不高，就用细一点的线，自动布吧。</strong></p>
<p>点评：自动布线必然要占用更大的PCB面积，同时产生比手动布线多好多倍的过孔，在批量很大的产品中，PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外，就是线宽和过孔数量，它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量，节约了供应商的成本，也就给降价找到了理由。</p>
<p><strong>怎样测量小容量电容的好坏？</strong></p>
<p>1、检测10pF以下的小电容，因10pF以下的固定电容器容量太小，如果用指针式用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。</p>
<p>测量时，可选用万用表R×10k挡，用两电表金属测棒分别任意接电容的两个接脚，阻值应为无穷大。若测出阻值(指标向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。</p>
<p>2、对于0.01μF以上的固定电容，可用指针式万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。</p>
<p>对于从事电源设计的工作中，会遇到各种复杂的电源问题，比如说各个元器件之间的兼容问题，还有就是如何精准选择替代元器件。要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。本文将总结出这部分知识。开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多，性能各异，大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。下面我们全方位解析开关电源设计之电子元器件。</p>
<p>任何注入到系统中的电流最终都要回到源端。因此，信号不仅仅是在信号线上传播，同时也是在参考平面上传播，如下图所示。所以保持参考平面的完整和低阻抗，与保持信号线的完整和低阻抗对系统同样重要。</p>
<p><img alt="1" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ad79b2a0-090c-4716-abf4-fc6db9095311" src="/sites/default/files/inline-images/1_186.jpg" /></p>
<p>EMI、EMS和EMC的定义区别：<br />
EMI全称Electromagnetic Interference，即电磁干扰，指电子设备在自身工作过程中产生的电磁波，对外发射并对设备其它部分或外部其它设备造成干扰。</p>
<p>EMS全称Electromagnetic Susceptibility，即电磁敏感度，指电子设备受电磁干扰的敏感程度。</p>
<p>EMC全称Electromagnetic Compatibility，即电磁兼容，要求电源模块等电子设备内部没有严重的干扰源及设备，或电源系统有较好的抗干扰能力。</p>
<p>电源产品电子设备在工作期间所消耗的电能，除了有用功外，大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，设备会继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。</p>
<p>SMT（表面封装技术）使电子设备的安装密度增大，有效散热面积减小，设备温升严重地影响可靠性，因此，对热设计的研究显得十分重要。</p>
<p><strong>印制电路板温升因素分析</strong></p>
<p>引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。印制板中温升的2种现象：局部温升或大面积温升；短时温升或长时间温升。</p>
<p>在电子产品设计中，PCB布局布线是最重要的一步，PCB布局布线的好坏将直接影响电路的性能。</p>
<p>现在，虽然有很多软件可以实现PCB自动布局布线。但是随着信号频率不断提升，很多时候，工程师需要了解有关PCB布局布线的最基本的原则和技巧，才可以让自己的设计完美无缺。</p>
<p>下面涵盖了PCB布局布线的相关基本原理和设计技巧，以问答形式解答了有关PCB布局布线方面的疑难问题。</p>
<p><strong>1、[问] 高频信号布线时要注意哪些问题？</strong></p>
<p>在高速 PCB 设计中，差分信号的应用越来越广泛，这主要是因为和普通的单端信号走线相比，差分信号具有抗干扰能力强、能有效抑制EMI、时序定位精确的优势。作为一名（准）PCB 设计工程师，我们当然需要充分理解差分信号！</p>
<p><img alt="1" data-entity-type="file" data-entity-uuid="94c5dd69-ac47-4e91-87c0-4ca86003303e" src="/sites/default/files/inline-images/1_164.png" /></p>
<p><strong>电容的耗散因子</strong></p>
<p>电容耗散因子是指，在电容上施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>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>耗散因子的公式为串联电阻除以容抗，即DF=RS/XC。</p>
<p>PCB就好比电子电路的骨架和神经脉络，在电子工程项目中起着举足轻重的作用，但很多人对PCB设计并不了解或了解不够。</p>
<p>我在大学那时候，就对电路板设计、硬件电路设计特别感兴趣，也学得比较认真。当时觉得毕业后能找到一份坐在办公室进行计算机绘图的工作是多么好。毕业后，也如愿进入了东莞一家汽车电子公司，从事电子研发的工作，包括制作BOM表、样机调试和PCB绘图工作。当时2002年毕业时，还没有PCB工程师这个工种，基本上就是什么事情都要会一点，包括原理图绘制、器件选型、PCB绘图、样板焊接、调试、BOM制作、作业指导书等，也从此走上了电子研发这条路。</p>
<p><strong>01. 原理图</strong></p>
<p>司空见惯的经验性的东西，其实我们都很多都是错的，而这一旦用于设计，产品可靠性可想而知。所以说“电路设计器件选型，先论证其不可行性，慎谈可行性;电子设计比拼的不是谁的设计更好，而是谁的设计更少犯错误”。</p>
<p><strong>误区1、产品故障=产品不可靠</strong></p>
<p>产品出现问题，有时候并不是研发的问题，曾经有案例，面向国内中等以上发达地区的设备，因为在国内用的不错，所以出口到了哥伦比亚，但在那里频频故障，故障的原因在于中国中国大陆中等以上发达地区的海拔都比较低，所以高海拔地区，设备的气密性受到了挑战，设备内外压差增大泄露率增加。</p>
