便携电源

发布时间：2022-11-17 13:20
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2327

　　能够独立的提供交流输出和直流输出，可为各种交流用电器(如光纤熔接机、OTDR、电视机、VCD、电动工具等）或为直流用电器提供电源。

便携电源

便携电源特点

　　便携式电源包括电源外壳及装在外壳内的蓄电池，在蓄电池内装有电池充电智能模块，该模块分别与蓄电池充电装置、电源输出端口相连。该电源还配有移动通信设备充电连接导线，该连接导线与电源输出端口相连。该电源还设有远光照明装置及近光应急照明装置。可方便人们随时随地的对手机等移动终端设备补充电量和照明使用。

便携电源分类

　　便携电源有很多种不同的类型如太阳能便携电源.适配器便携电源.便携启动电源.手机便携电源等

　　手机便携电源（TX3683）内置800～5000mAh锂聚合物，反复充放电500次以上，专业给手机、MP3、MP4、PMP、PDA、NDS、GPSPHONE、PSP、iPod、iPhone等数码产品补充电力，携带方便、经济适用，是商务、旅游人士外出必备的便携电源！

　　太阳能便携移动电源（RK-B12）是一款多功能太阳能应急充电器。内置2600mA／h高容量可充锂电池。通过控制电路将内置锂电池的电能通过输出口给手机。MP3／MP4.数码相机等数码产品充电。该充电器在长期无阳光的情况下，可以通过市电（AC100V-240V）给内置锂电池充电，适用于出差、旅游、长途乘车船、野外作业等环境的备用电源。造型华贵大方，小巧玲珑，携带方便，时尚高雅。


便携电源发展

　　便携式产品占据着很多的设备细分市场，而这些产品的电源供电问题也引起了普遍关注。由于便携式设备通常小而轻，因此在这方面对电源部分也往往更加苛求。尤其重要的是，在保证便携产品愈加丰富的特性和功能的前提下，电池产品需要能够提供越来越高的能量密度和越来越长的运行时间。

　　电池充电器和适配器也取得不断的进展。便携式设备外部交流/直流电源市场有望从 2005 年的约 8.84 亿件增长至 2009 年的 12 亿件，CAGR 为 8.7[%]。一些新型算法已经能够缩短电池充电时间。另外，业界也已经有了一些新的电池充电方法。例如，新型 USB On-the-Go (USB-OTG) 规范有望广泛用于下一代便携式设备中，该规范将实现通过 USB 线缆为便携式设备进行充电。

　　未来的便携式设备将受益于三种不同的电源供电途径：半导体技术的进步、电池化学原理的进步和燃料电池的进步。电源供电解决方案之间的竞争将和便携式设备制造商本身之间的竞争几乎同样令人兴奋。


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　　DCDC电源模块的故障通常可归结为输出参数异常和外部使用不当两大类，这些故障直接影响系统稳定与安全。本篇着重介绍输出参数异常，针对最常见的四类输出异常问题，输出电压过高、输出电压过低、输出纹波噪声过大和模块绝缘耐压不良深入分析其根本原因，并提供可操作的详细解决方案。　　一、输出电压过高　　输出电压过高是危险故障，可能瞬间烧毁后级电路。　　主要原因与处理：　　1.负载过轻导致环路失调：多数开关电源需最小负载(通常≥10%额定负载)以维持反馈稳定。空载时，环路可能失控，致使输出飙升。　　解决方案：确保模块带有最小负载。若电路存在空载可能(如待机状态)，必须在输出端永久并联一个假负载电阻(例如，对于5V/10W模块，可并联一个250Ω/0.5W的电阻)。　　2.输入电压超出规格：前端供电电压超过模块最大额定输入，导致占空比或内部控制异常。　　解决方案：核实输入直流电压是否在模块规定范围内。对于不稳定的总线电压，应选择输入范围更宽的型号，并在输入端增设过压保护电路(如TVS管)。　　3.反馈回路异常：外部反馈分压电阻值漂移或开路，或布线引入噪声干扰了反馈信号。　　解决方案：检查并确认反馈网络电阻阻值准确、连接可靠。优化PCB布局，使反馈走线远离噪声源(如电感和开关节点)，并尽量短而粗。　　二、输出电压过低　　输出电压不足会导致系统复位、芯片工作异常，长期运行损害设备寿命。　　主要原因与处理：　　1.模块超负荷运行：负载电流持续或瞬时超过模块带载能力，引发输出电压跌落。　　解决方案：准确评估系统峰值功耗(而非平均值)，并预留充足余量(建议≥30%)。更换功率更大的模块，并确保其在允许的工作温度内使用。　　2.线路压降损耗显著：长距离、细导线的供电线路电阻会产生不可忽视的压降。　　解决方案：优化系统布局，尽可能缩短模块与负载的距离，并根据电流值加粗导线截面积或使用更厚的PCB覆铜。　　3.输入电压偏低或纹波过大：输入直流电压在最低工作电压边缘，或输入存在大纹波，导致模块无法正常调节。　　解决方案：确保输入电压高于模块规定的最低值。在模块输入端增加足够的输入储能电容，以降低输入阻抗并吸收纹波电流。　　三、输出纹波噪声过大　　过大的噪声是干扰模拟信号精度和造成数字电路误动作的常见原因。　　主要原因与处理：　　1.PCB布局与接地设计不当：功率环路(输入电容-模块-输出电容)面积过大，或高频开关噪声通过地平面耦合到敏感电路。　　解决方案：严格遵循模块手册的布局建议，将输入/输出电容紧靠模块引脚放置，以最小化功率环路面积。采用单点接地或分层接地，将功率地(PGND)与信号地(AGND/SGND)在单点连接，避免噪声串扰。　　2.滤波不足与参数选择不当：输出滤波电容的ESR(等效串联电阻)过大或容值不足，无法有效滤除开关频率及其谐波噪声。　　解决方案：在输出端使用低ESR的陶瓷电容或聚合物电容进行高频滤波。可额外增加一个小型LC二阶滤波器(如铁氧体磁珠+电容)来进一步衰减高频噪声。　　测量技巧：使用示波器测量纹波时，应开启20MHz带宽限制，并使用探头接地弹簧而非长引线，以获取真实数据。　　四、模块绝缘耐压不良　　此问题直接关乎人身与设备安全，尤其是在有隔离要求的系统中。　　主要原因与处理：　　1.测试方法不规范：耐压测试仪开机冲击或电压爬升率设置不当，造成瞬间过压击穿。　　解决方案：进行耐压测试时，必须采用“缓升缓降”模式，将电压从零逐步平稳升至规定值，并保持规定时间。　　2.模块绝缘等级选型不足：未考虑系统所需的隔离电压(如总线电压、安全等级)，选用了隔离强度不够的模块。　　解决方案：根据系统架构和安全标准，明确所需隔离等级与耐压值(如1500VDC基本隔离)并选择留有足够余量的型号。　　3.生产或维修过程中的损伤：装配应力或返修时的高温，可能损坏模块内部结构或绝缘材料。　　解决方案：在安装设计中避免对模块施加机械应力。严格控制焊接温度和时间，或使用连接器进行插接。　　系统性预防建议：　　精准化选型：综合考虑输入/输出电压范围、电流、温度、隔离及效率要求，功率务必预留充足余量。　　规范化布局与安装：严格遵守数据手册中的布局、接地和散热指南，这是发挥DCDC模块性能的关键。　　专业化验证：在研发阶段，使用正确方法对效率、纹波、噪声及隔离耐压进行测试验证，及早发现问题。
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　　在电子系统设计中，模拟信号处理器件用于处理和传输各种模拟信号。然而，电源噪声是一个常见且容易被忽视的问题，它可能会对模拟信号处理器件产生严重的影响。本文将探讨电源噪声对模拟信号处理器件的影响，解释其作用机制、表现形式以及如何有效地应对这一问题。　　1. 电源噪声的来源　　电源噪声主要有以下几个来源：　　1.1 开关电源：开关电源因为高频开关操作会产生较大的电磁干扰，从而引入电源线上的噪声。　　1.2 电源波纹：电源波纹是由于电源供应不稳定或者负载变化引起的电压涨落，造成电源输出端出现波动。　　1.3 环境干扰：来自外部环境的干扰，如电磁场、射频信号等也可能导致电源线上出现噪声。　　2. 电源噪声对模拟信号处理器件的影响　　电源噪声对模拟信号处理器件的影响主要包括：　　2.1 信号失真：电源噪声会使得模拟信号处理器件输入端的电压发生波动，从而导致信号失真，严重影响模拟信号的准确性和稳定性。　　2.2 降低动态范围：电源噪声会限制模拟信号处理器件的动态范围，使得设备无法准确地处理大幅度的模拟信号，降低了系统的性能和精度。　　2.3 增加误差：电源噪声会引入额外的误差，在模拟信号处理过程中叠加到原始信号中，导致输出结果偏离预期值，影响系统的可靠性和精度。　　3. 电源噪声的表现形式　　电源噪声在模拟信号处理器件中的表现形式主要包括：　　3.1 漂移：电源噪声可能导致模拟信号处理器件输出信号的漂移，即输出信号在没有外部干扰的情况下逐渐偏离初始状态的现象。　　3.2 波动：电源噪声造成的电源波动会直接影响模拟信号的稳定性，使得输出信号的振幅和频率发生波动。　　3.3 失真：电源噪声引起的信号失真表现为原始信号与输出信号之间存在形状、幅值或相位等方面的差异，导致数据损坏或信息传递错误。　　4. 应对电源噪声的措施　　针对电源噪声对模拟信号处理器件的影响，可以采取以下措施来降低噪声对系统的影响：　　4.1 滤波器：通过在电源线路中添加滤波器，可以滤除电源线路上的高频噪声，保证电源供应稳定和干净，从而减少模拟信号处理器件受到的电源干扰。　　4.2 电源隔离：采用电源隔离技术可以有效地将模拟信号处理器件与电源之间的物理连接断开，减少噪声传导，降低电源噪声的影响。　　4.3 优化电源设计：合理设计电源系统结构，选择高品质的电源元件，避免电源波纹，确保电源输出的稳定性和可靠性。　　4.4 使用稳压器：引入稳压器来对电源进行稳压处理，提供稳定、干净的电源供应给模拟信号处理器件，降低电源噪声对系统的影响。　　5. 电源噪声的测试与监测　　为了及时发现并解决电源噪声问题，需要进行定期的电源噪声测试与监测：　　5.1 电源噪声测试仪器：使用专业的电源噪声测试仪器，如示波器、频谱分析仪等，对电源线路上的噪声进行监测和分析。　　5.2 实时监测：建立实时监测系统，监控电源线路的波动情况，及时发现异常，以便采取相应的措施来解决电源噪声问题。
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