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大功率高壓電源电路设计常用接口类型
編輯:揚州凱弘電源科技有限公司   發布時間:2018-08-08

(1)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-電平接口:这个接口类型基本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开始,对于一般的高壓直流電源电路设计,电平接口基本就脱不了“干系”!它的速度一般限制在30MHz以内,这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故(构成一个LPF),输入信号超过一定频率的话,信号就将“丢失”。它的驱动能力一般最大为几十个毫安。正常工作的信号电压一般较高,要是把它和信号电压较低的ECL大功率高壓電源電路接近時會産生比較明顯的串擾問題。

(2)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-電平接口:
我們對它也不陌生,也是經常和它打交道了,一些關于的半導體特性在這裏就不必啰嗦了。許多人都知道的是,正常情況下的功耗和抗幹擾能力遠優于。但是!鮮爲人知的是,在高轉換頻率時,CMOS系列實際上卻比TTL消耗更多的功率,至于爲什麽是這樣,請去問半導體物理理論吧。由于CMOS的工作電壓目前已經可以很小了,有的FPGA內核工作電壓甚至接近1.5V,這樣就使得電平之間的噪聲容限比TTL小了很多,因此更加加重了由于電壓波動而引發的信號判斷錯誤。衆所周知,CMOS大功率高壓電源电路的输入阻抗是很高的,因此,它的耦合电容容量可以很小,而不需要使用大的电解电容器了。由于CMOS高壓直流電源电路通常驱动能力较弱,所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL高壓直流電源电路。此外,设计CMOS接口高壓直流電源电路时,要注意避免容性负载过重,否则的话会使得上升时间变慢,而且驱动器件的功耗也将增加(因为容性负载并不耗费功率)。

(3)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-ECL電平接口:
這可是計算機系統內部的老朋友啊!因爲它的速度“跑”得夠快,甚至可以跑到幾百MHz!這是由于ECL內部的BJT在導通時並沒有處于飽和狀態,這樣就可以減少BJT的導通和截止時間,工作速度自然也就可以提上去了。But,這是要付出代價的!它的致命傷:功耗較大!它引發的EMI問題也就值得考慮了,抗幹擾能力也就好不到哪去了,要是誰能夠折中好這兩點因素的話,那麽他(她)就該發大財了。還有要注意的是,一般ECL集成大功率高壓電源电路是需要负电源供电的,也就是说它的输出电压为负值,这时就需要专门的电平移动高壓直流電源电路了。

(4)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-RS-232電平接口:
玩電子技術的基本沒有誰不知道它的了(除非他或她只是電子技術專業的“門外漢”)。它是低速串行通信接口標准,要注意的是,它的電平標准有點“反常”:高電平爲-12V,而低電平爲+12V。So,當我們試圖通過計算機與外設進行通信時,一個電平轉換芯片MAX232自然是少不了的了。但是我們得清醒地意識到它的一些缺點,例如數據傳輸速度還是比較慢、傳輸距離也較短等。

(5)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-差分平衡電平接口:
它是用一對接線端A和B的相對輸出電壓(uA-uB)來表示信號的,一般情況下,這個差分信號會在信號傳輸時經過一個複雜的噪聲環境,導致兩根線上都産生基本上相同數量的噪聲,而在接收端將會把噪聲的能量給抵消掉,因此它能夠實現較遠距離、較高速率的傳輸。工業上常用的RS-485接口采用的就是差分傳輸方式,它具有很好的抗共模幹擾能力。

(6)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-光隔離接口:
光電耦合是以光信號爲媒介來實現電信號的耦合和傳遞的,它的“好處”就是能夠實現電氣隔離,因此它有出色的抗幹擾能力。在大功率高壓電源電路工作頻率很高的條件下,基本只有高速的光電隔離接口大功率高壓電源電路才能滿足數據傳輸的需要。有時爲了實現高電壓和大電流的控制,我們必須設計和使用光隔離接口大功率高壓電源电路来连接如上所述的这些低电平、小电流的TTL或CMOS高壓直流電源电路,因为光隔离接口的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏特的高压,足以满足一般的应用了。此外,光隔离接口的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源,否则的话还是有电气联系,也就不叫隔离了。

(7)大功率高壓電源電路設計常用接口類型-線圈耦合接口:
它的電氣隔離特性好,但是允許的信號帶寬有限。例如變壓器耦合,它的功率傳輸效率是非常高的,輸出功率基本接近其輸入功率,因此,對于一個升壓變壓器來說,它可以有較高的輸出電壓,但是卻只能給出較低的電流。此外,變壓器的高頻和低頻特性並不讓人樂觀,但是它的最大特點就是可以實現阻抗變換,當匹配得當時,負載可以獲得足夠大的功率,因此,變壓器耦合接口在功率放大大功率高壓電源電路設計中很“吃香”。

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