一文了解<span style='color:red'>电源</span>管理集成电路损坏的原因
  电源管理集成电路(简称PMIC)是现代电子设备中不可或缺的组件,负责有效地管理电源分配、调节和监测。尽管PMIC设计得越来越先进,但在实际使用中,仍然可能因各种原因导致其损坏。以下是一些容易造成电源管理IC损坏的因素,希望对你有所帮助。  1.电源过压  定义  电源过压是指输入电压超出PMIC的额定范围。这种情况通常发生在电源故障、瞬态浪涌或不当使用电源适配器时。影响  绝缘击穿:过高的电压可能导致PMIC内部绝缘材料击穿,导致电路短路或永久性损坏。  热损坏:过压条件下,PMIC内部会产生更多热量,可能导致过热并损坏组件。  2.过载和短路  定义  过载指的是PMIC输出端口连接到超出其额定电流的负载,而短路则是电源输出端直接连接到接地,形成极低的电阻路径。  影响  高电流损伤:持续的过载会导致PMIC超出其设计能力,导致内部元器件发热及损坏。  瞬间短路损坏:短路会瞬间产生大量电流,可能导致PMIC内部的融化和烧坏。  3.温度过高  定义  PMIC在工作时产生热量,若环境温度过高或散热不良,会导致其温度超出设计极限。  影响  热失效:高温会使得PMIC的材料和连接结构发生变化,短时间内可能导致工作失效。  加速老化:持续高温会加速半导体材料的老化,导致性能下降或完全失效。  4.静电放电(ESD)  定义  静电放电是由于静电积聚并突然释放所致,PMIC在没有有效防护的情况下容易受到损坏。  影响  瞬时击穿:静电放电会在非常短的时间内施加高电压,可能导致PMIC中的绝缘层击穿或相邻电路损坏。  性能劣化:即使没有立即致命的损坏,静电也可能导致PMIC工作性能的长期下降。  5.反向电压  定义  反向电压是指电流按相反方向流动,这通常发生在电源接反或电池安装错误时。  影响  损坏内部电路:反向电压可能导致PMIC内部电路的失效,进而导致整体电源管理功能失常。  长期效果:即使短时间的反向电压也可能导致潜在的长期损伤,从而降低PMIC的可靠性。  6.设计错误与不当使用  定义  设计错误包括布线不当、缺乏必要的保护电路,以及忽视PMIC的电气特性。人为错误也可能导致不当连接或操作。  影响  识别失误:设计中如果忽略了输入和输出阻抗匹配,可能导致信号反射和过载。  不稳定性:缺乏适当保护电路(如过压、过流和过温传感器)可能导致设备在异常条件下运行,影响功率管理的安全性。  总结来说,电源管理IC在电子系统中发挥着关键作用,但其损坏可能会导致整个系统的故障。了解并预防潜在的损坏原因,包括电源过压、过载、温度过高、静电放电、反向电压及设计错误,将有助于提高PMIC的可靠性和耐用性。在设计和测试阶段考虑这些因素,对于确保电源管理IC的稳定性和性能至关重要。
发布时间:2025-04-27 11:14 阅读量:156 继续阅读>>
开关<span style='color:red'>电源</span>电路的工作过程分析
  开关电源(简称SMPS)因其高效率、小体积和轻重量等优点,广泛应用于各种电子设备中。相比传统的线性电源,开关电源通过控制开关器件的通断实现能量转换和调节,具有显著的节能效果。  一、开关电源的基本结构  开关电源主要由输入滤波、整流、储能(储能元件如电感和电容)、开关器件(如MOSFET、IGBT)、控制电路及输出滤波组成。其核心思想是通过高速开关将直流或交流电源转换成一定频率的脉冲电压,再经过变压和滤波,实现稳定的输出电压。  二、开关电源的工作过程  电源整流与滤波  开关电源通常先将输入的交流市电通过整流桥整流成脉动直流,再经过大容量电解电容滤波,得到直流电压,为后续电路提供稳定的直流电源。  开关元件的高速开关  控制电路根据设定的输出电压值,周期性地控制开关元件(如MOSFET)的导通和关断。开关频率通常在几十kHz到几百kHz之间。  能量储存与传递  当开关元件导通时,电流流入储能元件(如电感或变压器的初级绕组),储存磁能。当开关断开时,储存的能量通过二极管和输出滤波器送至负载,保持输出电流的连续稳定。  输出滤波稳定电压  输出侧电容器和电感组成低通滤波器,将高频脉冲信号滤掉,输出平滑的直流电压。  反馈调节  输出电压通过反馈电路送回控制器,实时监测输出变化,调节开关元件的占空比(导通时间与周期时间之比),保证输出电压稳定在预定值。  三、开关电源的特点和优势  高效率:由于开关元件工作于饱和开关状态,减少能量浪费,效率一般可超过80%。  体积小重量轻:工作频率高,所用变压器和滤波器尺寸大幅缩小。  宽输入电压范围:适应不同地区和场合的电源环境。  输出稳定:精确的反馈控制实现稳定电压输出。  开关电源通过高速开关控制、能量储存与释放、滤波与反馈调节的协调工作,实现高效稳定的电能转换。掌握其工作过程,有助于设计和优化电源系统,提高电子设备的整体性能和可靠性。
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发布时间:2025-04-23 16:56 阅读量:226 继续阅读>>
海凌科:ACDC 3W 系列<span style='color:red'>电源</span>模块 转换效率高达75%
  海凌科电子推出的HLK-3LSxx ACDC 系列电源模块,凭借其超小体积、高可靠性和卓越的可靠性,转换效率高达75%—82%,成为智能家居、工业控制、通信设备等领域的理想选择。  一、产品介绍  HLK-3LSxx ACDC 系列电源模块,一共有6款产品,输入输出隔离耐压 3000Vac,输出功率3W。模块体积小巧,大小仅为26.4X15.5X10mm。用户可根据需求灵活选择,同时支持定制化服务,满足不同应用场景的电源需求。  二、产品参数  1. 超薄型、超小型、业内最小体积  2. 全球通用输入电压(85~265Vac)  3. 低功耗、绿色环保 、空载损耗<0.1W  4. 低纹波、低噪声,良好的输出短路和过流保护并可自恢复  5. 高效率、功率密度大  6. 输入输出隔离耐压 3000Vac  7. 100% 满载老化和测试  8. 高可靠性、长寿命设计,连续工作时间大于 100000 小时  9. 满足 UL、CE 要求;产品设计满足 EMC 及安规测试要求  10. 经济的解决方案、性价比高  11. 1 年质量保质期  三、应用场景  HLK-3LSxx ACDC 系列电源模块,支持方案定制,可用于传统民用电源、普通电源、工业电源、户外普通电源、户外恶劣电源等多种场景中,高效率,高性价比,降低用户。  同时,LS系列电源模块采用SIP封装,用户可以使用外围器件进行任意DIY,减少设计成本,且模块体积小巧,DIY方式多样化,不会因为产品结构而受限,很大程度的节省设计空间。
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发布时间:2025-04-23 13:11 阅读量:295 继续阅读>>
升压<span style='color:red'>电源</span>负载短路时的过电流引发的问题
  首先,我们来了解一下“升压电源负载短路时的过电流引发的问题”。关于升压电源的输出短路引发的问题,作为示例我们在这里探讨“二极管整流方式的输出短路”、“同步整流方式的输出短路”、“背栅控制”、“低边开关的限流工作”。  1.二极管整流方式的输出短路  对于降压型DC-DC转换器而言,当发生输出过负载或短路时,大多数电源IC的限流电路会启动,可以防止电源IC损坏。而大多数升压型转换器,在流过超过额定电流的负载电流时或输出短路时都会发生问题。当负载电流超过额定电流时,输出电压将无法维持并且会开始下降。此时,低边开关试图通过使电流增加至低边开关的限流值来恢复下降的输出电压。但是,如果负载电流因限流功能而超出最大输出电流,那么将会变为恒定输入功率状态,输出电压会逐渐下降。  而且,当负载阻抗降低,输出电压VOUT低于输入电压VIN减去整流二极管VF后的电压时,就会形成从电源直接通过电感器和整流二极管的电流路径。在这种状态下,低边开关的限流功能会失效,并且会流过输入输出电压差÷电阻(主要是电感的直流电阻DCR)得到的电流。当负载阻抗进一步下降,并达到短路状态VOUT=0V时,短路电流ISHORT为ISHORT=(VIN-VF)÷DCR,增加至数十安培,远远超过额定电流,这可能会导致电感器和整流二极管被烧损。  2.同步整流方式的输出短路  在高边开关为使用FET的同步整流方式的情况下,当检测到过电流时,最好能关闭FET开关以切断电流。然而,即使关闭了FET,由于FET存在源极和漏极之间的PN结构成的寄生二极管,因此即使FET处于关闭状态,也会形成经由电感器到FET的寄生二极管的电流路径,无法阻止电流流过。所以,无法通过电源IC的控制来控制短路电流,高边开关FET也可能会受损。  3.背栅控制  当高边开关为外置FET时,由于是垂直结构,因此一定会存在寄生二极管,从而无法防止寄生二极管形成的电流路径。但是,如果是电源IC中内置了FET开关元件的产品,所使用的FET为横向结构,因此可以通过对FET的背栅部分施加偏压来消除寄生二极管的影响。也有一些产品通过在该偏置电路中添加开关来实现背栅极控制,从而可以在必要时切断寄生二极管的电流。在这种情况下,当检测到输出短路时,将会使寄生二极管处于不导通状态,从而可以防止烧损问题。  同步整流会设有死区时间,在此期间低边开关和高边开关都会关断,以防止低边开关和高边开关同时导通而发生输出短路问题。但当两个开关都关断时,电感输出侧会变为开路状态,由于反电动势的作用,会产生非常高的电压。为了防止这种高电压的产生,可以有效利用FET的寄生二极管,在死区时间内进行二极管整流,对于该整流工作来说,整流FET的寄生二极管是必需的。  因此,在正常工作时,需要背栅的开/关控制,以使寄生二极管处于导通状态。另外,如果在检测到过电流状态的时间点,FET和背栅同时高速关断,则电感器会在有电流流过的状态下输出变为开路状态。当电感开路时,由于反电动势的作用会产生高电压,这种高电压可能会超过低边开关的耐压能力,导致低边开关因过电压损坏。即使寄生二极管关断,整流FET也需要进行在线性区域工作来控制电流、消耗电感器的能量后关断等控制。  4.低边开关的限流工作  当由于输出短路而流过过大电流时,输出电压会低于设定电压,因此负反馈控制系统会尝试通过打开低边开关来增加能量,以提高输出电压。低边开关具有限流功能,也就是可以通过检测流过开关的电流、当达到设定电流时关断开关来控制开关电流。然而,由于低边开关未导通的状态下没有电流流过,因此无法检测到输出短路导致的明显过电流状态。但是,低边开关会通过下一个时钟的开通信号来开通开关。由于电感器已经流过超过限流值的大电流,虽然在低边开关导通后会立即检测到明显的过电流情况,并会在最短时间内关断低边开关,但尽管时间很短,还是会流过脉冲状的过大电流。  高达最大额定值数倍的脉冲状大电流会以每秒的开关频率次数反复流过,大电流造成的损害累积最终会导致低边开关也会损坏。也就是说,要想防止问题扩大,除了低边开关的限流功能外,还需要其他的保护功能。
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发布时间:2025-04-22 17:34 阅读量:219 继续阅读>>
14个经验技巧,教你学会<span style='color:red'>电源</span>设计!
  在电源设计领域中,经验的积累往往决定了产品的稳定性和可靠性。若是电子新人了解到一些实用的设计技巧,电源设计将事半功倍。下面将总结大佬的14条电源设计经验,以此提供参考和指导。  1电路设计经验  肖特基散热片连接:肖特基的散热片可以直接接到输出正极线路,从而省去绝缘垫和绝缘粒的使用。  RCD吸收元件选择:对于15W以上功率的电路,避免使用XX4007作为RCD吸收元件,因其速度慢、压降大,易导致高温失效。  输出滤波电容耐压:输出滤波电容的耐压值应至少符合1.2倍余量,以避免量产中的损坏现象。  卧式电容跳线布置:大电容或其他电容做成卧式时,底部如有跳线应放在负极电位,以节省成本并避免使用套管。  元件承认书描述:整流桥堆、二极管或肖特基等晶元大小元件,在承认书或BOM表中需明确描述,以管控供应商送货一致性。  Snubber电容选择:为处理异音问题,Snubber电容优先使用Mylar电容。  启动电阻保护:启动电阻如使用在整流前,需串联一颗几百K的电阻,以防电阻短路时损坏IC和MOSFET。  高压大电容并联:高压大电容并联一颗103P瓷片电容,对辐射30-60MHz有抑制作用,有助于EMI整改。  Y电容容量限制:使用的Y电容总容量不能超过222P,以避免漏电流影响,设计时需特别留意安规要求。  2电路调试经验  冷机启动电流:冷机时,PSR需1.15倍电流能开机,SSR需1.3倍电流能开机,以确保老化后启动良好。  异常测试:短路或开路某个元件后,如仍有输出电压,则需进行LPS测试,过流点不能超过8A。  3安规与测试经验  安规开壳样机准备:安规开壳样机所有可选插件元件需装上供拍照用,L、N线和DC线与PCB需点白胶固定。  EMS项目测试:进行EMS项目测试时,需测试至产品损坏为止,如ESD雷击等,并记录产品余量。  4变压器设计注意事项  变压器B值控制:反激拓扑结构中,变压器B值需小于3500高斯,以避免磁饱和导致的动作失控。需确认过流点、开机瞬间、输出短路、高温、高低压等状态下的磁饱和情况。
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发布时间:2025-04-21 16:20 阅读量:206 继续阅读>>
海凌科:ACDC插板式DIY直流稳压<span style='color:red'>电源</span>模块
  海凌科电子的 5W 系列电源模块 HLK-5LSxx 是一款专为高效、紧凑型应用设计的ACDC插板式DIY电源模块,其核心优势在于小体积、高可靠性和广泛兼容性,可以直接焊接或插接,无需额外整流滤波电路。  一、产品介绍  HLK-5LSxx 系列ACDC电源模块,共6款产品,产品输出功率为5W,使用简单,用户可根据需求自行选择输出电压/电流范围,同时支持定制。  二、产品特点  DIY更简单  HLK-5LSxx 系列ACDC隔离稳压电源模块, 插板式DIY更简单。HLK-5LSxx直接替换,无需额外转接板,兼容面包板/洞洞板,适合快速原型开发。  转换效率77%  HLK-5LSxx 系列ACDC隔离稳压电源模块,体积小巧,转换效率高达77%, 输入输出隔离耐压 3000Vac,高效率低功耗。  安全可靠性高  HLK-5LSxx 系列ACDC隔离稳压电源模块,全球通用输入电压(85~265Vac),低功耗、绿色环保 、空载损耗<0.1W, 低纹波、低噪声,良好的输出短路和过流保护并可自恢复。  三、产品参数  1. 超薄型、超小型、业内最小体积  2. 全球通用输入电压(85~265Vac)  3. 低功耗、绿色环保 、空载损耗<0.1W  4. 低纹波、低噪声  5. 良好的输出短路和过流保护并可自恢复  6. 高效率、功率密度大  7. 输入输出隔离耐压 3000Vac  8. 100% 满载老化和测试  9. 高可靠性、长寿命设计,连续工作时间大于 100000 小时  10. 满足 UL、CE 要求;产品设计满足 EMC 及安规测试要求  11. 经济的解决方案、性价比高  12. 1 年质量保质期  四、产品应用  HLK-5LSxx 系列ACDC电源模块,高转换效率,低功耗已广泛用于智能家居、自动化控制、通讯设备、仪器仪表等行业中。
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发布时间:2025-04-21 13:49 阅读量:214 继续阅读>>
开关<span style='color:red'>电源</span>和变压器的区别是什么?
  开关电源和变压器的区别  开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类;按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。开关电源具有过流、过热、短路等保护功能,电压输入范围宽,输入输出间隔离电压,隔离式的输入输出间隔离电压高。  变压器就是一种利用电磁感应的原理来变换电压,电流和阻抗的器件。变压器的主要应用于交变电路回路。  什么是开关电源  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。  开关电源的优缺点  优点:  1、效率较高,体积小。由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整它的开通时间或频率达到的,所以就不存在铁损和铜损,元器件的损耗可以忽略不计,比较变压器而言效率较高;由于它只有元器件和电路板,因而体积就会很小,重量也较轻。  2、电压输入范围宽。一般可达到160V-270之间。  缺点:  1、开关电源看着小巧,功率和磁心变压器以及控制方式有关,电磁干扰大,纹波系数大。尤其有音频、视频的范畴内,对电磁干扰非常敏感,在音频表现为音色不纯厚,可能会有丝丝声;在视频表现为,图像可能会有细小的纹波,不细腻。  2、设计复杂,维护维修不方便。往往越是复杂的设备出现的问题的可能性就越大,而且开关电源一旦出现问题,一般非专业人士是维修不了的,找别人维修,费用又太高,还不如废弃掉。  3、体积小是开关电源的优点,但设计不好就成为它的缺点了。为了追求更小,一大把元器件挤在一个小壳子里,散热不好,还会出现外壳变形的现象。  4、开关电源的元器件在选择上也不是很规范。国家有关质检部门检验市场上的开关电源发现,有过半数的不合格,这其中还包括进口开关电源。  5、最大的一点就是抗雷击能力非常低。在监控系统中,遭遇雷击的可能也非常大,主要表现为从电源串入,直接雷击的可能性非常小。一旦220V的电压突然变高,开关电源在瞬间就被烧毁。前段时间的一个监控系统中,在一个雷过后,监控总闸跳了,再合上闸后,大部分摄像机还正常工作,一部分监视器显示无视频信号。经检查发现,无视频信号的全部都是开关电源(施工时有的地方安装不方便,就用了开关电源),最后又在摄像机杆上安装上了电源箱,换上了变压器电源。  什么是变压器  变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用T当作编号的开头。例:T01, T201等。  变压器的优缺点  优点:  1、线性的看着笨重,功率完全取决于变压器和调整管,效率虽低但是不会引入额外的干扰,也就是说电磁干扰小,纹波系数很低,可忽略不计。对于监控来说,没有比这个优点还要好的了,图像质量的好坏与电源的关系非常大。尤其对于小幅值的模拟信号(音频源和视频源等)对电源的要求非常高,所以一些发烧音响中的电源都采用变压器而不用开关电源。  2、稳压率高、设计简单,维修维护非常方便,出现故障,稍懂电子的技术人员就能维修,维修成本比开关电源少得多。  3、抗雷击性能好。由于变压器的结构是两个线圈和铁芯,加在线圈两端的电压不能突变,故对瞬间的高压有很强的抑制性。所以在一次雷击事故中,变压器的电源存活了下来,而开关电源无一例外的烧毁了。  缺点:  1、效率低。由于变压器是一个“电——磁——电”的转换过程,避免不了存在铁损和铜损,效率低。  2、输入范围窄。一般只有200V—240V之间吧,小于这个范围,输出电压不够,大于这个范围,变压器可能就会烧毁。这个电压范围绝大多数的场合是够用的,不必去过多的考虑。再者变压器体积较开关电源大,笨重。
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发布时间:2025-04-18 17:16 阅读量:214 继续阅读>>
SOCAY硕凯电子压敏电阻20D561K在路灯<span style='color:red'>电源</span>输出端的浪涌防护
开关<span style='color:red'>电源</span>五大保护功能
         开关电源通常具备以下保护功能:  01过流保护  功能原理:当输出电流超过设定的安全阈值时,过流保护电路会被触发。这通常是通过检测输出电流大小来实现的,例如在电源输出线路中串联一个小阻值的采样电阻,利用欧姆定律,通过检测采样电阻两端的电压来获取电流信息。一旦检测到过流,电源会采取措施限制电流进一步增大。  例如,当连接的电子设备内部发生短路故障时,过流保护可以防止过大的电流损坏电源本身和其他正常的电路部分,保护电源和整个电子系统的安全。  02短路保护  功能原理:短路保护是过流保护的一种特殊情况,当输出端被直接短接时,输出电流会瞬间急剧增大。此时,短路保护电路会迅速动作,一般会立即切断输出,以避免电源在短路状态下持续大电流输出,从而防止电源内部元件因过热而损坏。在实际应用中,由于线路老化、接口松动或用户误操作等原因,可能会导致输出短路。短路保护能够有效应对这种突发状况,确保电源不会因为短路而损坏。  03过压保护  功能原理:过压保护主要是为了防止输出电压超过预定的最大值。电源内部通过电压检测电路实时监测输出电压,当输出电压超出设定范围时,过压保护机制启动。这可能涉及到调整开关电源的占空比(对于脉宽调制型开关电源)来降低输出电压,或者在极端情况下切断输出,以保护连接的负载设备免受过高电压的损害。在一些情况下,如电源内部反馈环路出现故障或外部干扰导致电压调节失控时,输出电压可能会异常升高。过压保护功能可以确保这些设备不会因为过高的电压而损坏。  04欠压保护  功能原理:欠压保护是当输入电压或输出电压低于某个设定的下限值时起作用。对于输入欠压保护,它可以防止电源在输入电压过低的情况下继续工作,因为此时电源可能无法正常稳定地输出所需电压,还可能会导致内部元件工作异常。在电网电压波动较大或者电池供电的设备中,输入欠压保护很重要。  05过热保护  功能原理:开关电源内部通常会安装温度传感器来监测关键元件(如开关管、变压器等)的温度。当温度超过设定的安全温度阈值时,过热保护电路会启动。这可能会导致电源降低输出功率,以减少元件的发热,或者直接切断电源,直到温度下降到安全范围内。在高负载运行、散热不良或者环境温度过高的情况下,电源内部元件的温度可能会快速上升。如果没有过热保护,元件可能会因为过热而损坏,甚至引发火灾等安全事故。
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发布时间:2025-04-10 14:00 阅读量:254 继续阅读>>
一文盘点开关<span style='color:red'>电源</span>MOS损耗

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