海凌科:一文读懂AC/DC与DC/DC电源

Release time:2025-11-20
author:AMEYA360
source:海凌科
reading:350

海凌科:一文读懂AC/DC与DC/DC电源

  我们生活在一个交流电(AC)与直流电(DC)共存的世界。墙上的插座提供的是交流电(AC),而我们的手机、电脑、芯片“大脑”需要的却是直流电(DC)。如何让它们和谐共处,稳定工作?这就要靠我们今天的主角——AC/DC电源和DC/DC电源。简单来说,它们是电力世界的“翻译官”和“变速器”,一个负责“转换语言”,一个负责“调整电压”。

  一、AC/DC电源

  作用核心:将交流电(AC)转换成直流电(DC)。

海凌科:一文读懂AC/DC与DC/DC电源

  1.为什么需要“翻译”?

  我们国家的电网是220V/50Hz的交流电。但几乎所有的电子设备内部的芯片、处理器等都只能在方向稳定、电压平稳的直流电下工作。直接插入交流电,它们会瞬间“烧毁”。因此,AC/DC电源的首要任务就是“整流”和“滤波”。

  2.核心原理剖析:四步“翻译”过程

  一个现代开关电源通常经历以下精妙的过程:

  步骤一:整流(交流变脉动直流)

  ·执行者:整流桥(由四个二极管组成)

  ·工作:利用二极管的单向导电性,将正负交替的正弦波交流电,“裁剪”成方向单一但剧烈脉动的直流电。这就像让双向行驶的车道变成了单向车道,但车流仍是断断续续的。

  步骤二:滤波(初步“熨平”)

  ·执行者:大容量电解电容

  ·工作:电容像一个“蓄水池”,在电压的波峰时储存电荷,在波谷时释放电荷,从而将脉动的直流电初步“熨平”,得到一个带有少量波纹的直流电。

  步骤三:高频开关与降压(核心转换)

  ·执行者:开关管(如MOSFET)、PWM控制器、高频变压器

  ·工作:这是现代开关电源高效的关键。开关管在PWM的控制下,以数万到数十万次每秒的频率高速导通和关断,将初步滤波后的直流电“切碎”成高频方波。这个高频方波通过一个体积很小的高频变压器,实现电压降低和高压侧与低压侧的电气隔离,极大地保障了安全。

  步骤四:输出整流与滤波(得到纯净直流)

  ·执行者:肖特基二极管、电感、电容

  ·工作:变压器输出的低压高频交流电,经过肖特基二极管进行第二次整流,再经过LC滤波器(电感阻碍电流变化,电容进一步平滑电压)进行精细滤波,最终输出设备所需的纯净、稳定的直流电。

  3.进阶知识:不只是转换,更要“纯净”与“安规”

  一个优质的AC/DC电源,绝不仅仅是完成交直流转换。它还必须关注:

  EMC(电磁兼容性):电源自身高速开关会产生强烈的电磁噪声(EMI)。这就需要加入共模电感、X电容、Y电容等构成复杂的EMC滤波电路,抑制噪声,防止干扰其他设备并顺利通过法规认证。

  安规与隔离:变压器初、次级之间必须保持足够的安规距离(爬电距离与电气间隙),使用安规认证的电容(如Y电容),以保障用户绝对安全。

  4.海凌科AC/DC电源解决方案

  深耕电源领域十余载,海凌科深谙高性能AC/DC电源的设计之道。我们的AC/DC电源模块覆盖了从几瓦到上百瓦的宽功率范围,广泛应用于智能家居、工业控制、通信设备等领域。

  例如:

  针对小家电、智能插座等应用,我们有5W C系列等经典小体积模块,内置完善的EMI滤波电路,提供稳定可靠的3.3V~24V输出。

  对于更大功率的工业设备、显示器等,我们提供功率更大、效率更高(最高90%以上)、内置完备EMC电路和安规设计的电源方案,确保设备稳定、安全运行并通过相关认证。

  二、DC/DC电源

  作用核心:将一种直流电压,转换成另一种直流电压。

海凌科:一文读懂AC/DC与DC/DC电源

  1. 为什么需要“变速”?

  设备内部不同芯片需要不同的“工作餐”:

  处理器核心可能需要 1.2V

  内存需要 1.35V

  通用IO口需要 3.3V

  而电源通常只提供一个固定电压,如电池的 3.7V 或适配器的 12V。DC/DC电源就负责在设备内部进行精细的“电压分配”。

  2. 核心原理剖析:“开关”与“储能”的艺术

  DC/DC转换器主要通过“开关”和“储能”来实现电压转换。其核心三元件是:开关管、电感、电容。

  Buck(降压)电路原理:高电压→低电压

  ·开关导通:开关管闭合,输入电压通过开关、电感向负载供电,同时电感储存磁能,电流增大。

  ·开关关断:开关管断开,由于电感电流不能突变,它会产生感应电动势,通过续流二极管形成回路,继续向负载释放能量。

  ·滤波:输出电容在期间进行充放电,进一步平滑电压。

  ·关键:通过控制开关导通与关断的时间比例(占空比),即可精确控制平均输出电压。占空比越小,输出电压越低。

  Boost(升压)电路原理:低电压 → 高电压

  ·开关导通:开关管闭合,输入电压对电感充电,电感储存大量磁能,此时由输出电容向负载供电。

  ·开关关断:开关管断开,输入电压和电感释放的感应电动势叠加,共同通过二极管向负载和输出电容供电,从而产生高于输入电压的输出。

  ·关键:电感储存的能量在关断时与输入电压串联,从而实现升压。

  3. 进阶知识:效率、纹波与动态响应

  DC/DC电源的性能直接决定整个系统的稳定性和能效。

  ·转换效率:尤其是电池供电设备,高效率(如95%以上)意味着更长的续航。海凌科的DC/DC方案采用低损耗磁性元件,致力于最大化效率。

  ·输出纹波:开关过程必然产生纹波。干净的输出电压对敏感电路至关重要。我们的设计通过优化PCB布局、选用低ESR电容和高性能电感,有效抑制纹波噪声。

  ·动态响应:当CPU从待机切换到满载时,负载电流剧烈变化。优秀的DC/DC电源能通过其反馈环路迅速调整占空比,保持电压稳定,防止系统重启或宕机。

  4. 海凌科DC/DC电源产品矩阵

  海凌科已形成完善的产品矩阵,以满足全球客户多样化的需求。我们的产品线规划科学,覆盖了从1W至75W的宽范围功率,并提供定压及宽电压输出选择,封装形式多样,满足您从消费级到工业级的不同需求。我们的DC/DC电源模块均采用高品质元器件和严谨的工程设计,确保在效率、纹波、隔离耐压等关键指标上表现优异,为您的产品提供稳定、洁净的“能量血液”。

  三、总结与对比

  主要核心对比:

海凌科:一文读懂AC/DC与DC/DC电源

  协同工作场景:

  以一台工业物联网网关项目为例:AC/DC电源模块首先工作,将220V AC转换成12V DC,其良好的EMC性能确保了网关在嘈杂的工业环境中不受干扰。

  主板上的多个DC/DC电路开始接力:

  一个 Buck电路 将12V转为 5V 给网络模块。

  最核心的一个Buck电路将5V精准降至1.0V,凭借其高转换效率和优异的动态响应,保障主处理器在负载剧烈波动时稳定运行。

  结论:从电网到芯片核心,电力需要经过AC/DC的“安全翻译”和DC/DC的“精细调配”才能被有效利用。无论是处理安规、EMI的挑战,还是追求效率、纹波的极致,电源设计都蕴含着深厚的技术底蕴。

  海凌科作为您可靠的电源解决方案伙伴,凭借超过十年的技术积累,能够提供从AC/DC到DC/DC的全系列、多拓扑、宽功率范围的电源模块和定制方案。无论您的产品面临何种复杂的供电需求,我们都有对应的成熟方案或强大的定制能力,为您的产品奠定稳定可靠的能源基石,助您在市场竞争中脱颖而出。


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海凌科:雷达LD2451如何“一眼看三车道”
  在智能交通与车辆感知领域,感知距离、调试便捷性与场景适应性,是衡量一款雷达模组是否实用的关键指标。深圳市海凌科电子推出的HLK-LD2451 24GHz车辆状态检测模组,不仅实现了最远超过100米的超远距探测,更支持蓝牙无线调参,轻松覆盖三车道宽度,为道路监测与车辆感知带来了真正“智慧之眼”。  一、功能亮点  HLK-LD2451采用FMCW调频连续波雷达技术,具备高灵敏度与强抗干扰能力,可实时输出目标的距离、速度、运动方向等数据。  其最大亮点在于:  最远探测距离超过100米,覆盖范围广,尤其适合道路、路口等开阔场景;  支持蓝牙无线调试与参数配置,通过手机APP即可实时调整检测策略;  水平探测角度达±15°,在典型安装高度下,可轻松覆盖三车道宽度,一机多用,部署更经济。  二、核心优势  在高速公路、城市主干道等需要广域监测的场景中,传统传感器通常需多台设备组网才能覆盖全部车道。LD2451凭借其超100米的强大探测能力与宽水平覆盖角,仅需单台设备即可实现三车道全范围监测,从而大幅降低部署成本与系统复杂度。  蓝牙无线调参,让现场调试变得轻松便捷。通过官方APP HLKRadarTool,工作人员可在现场直接连接模组蓝牙,实时修改多项参数,如检测距离(10–100米可调)、速度阈值(0–120km/h)、触发灵敏度及延时时间等。所有配置即时保存、掉电不丢失,显著提升了调试效率与系统灵活性。  三、优势场景  1.高速/快速路全天候监测  单台设备覆盖出入匝道、应急车道等多车道区域,实时判断车辆流向与速度,支持违规变道、异常停车等事件检测,为智慧高速提供可靠数据源。  2.多车道盲区预警系统  安装在桥梁、弯道、汇流区等视觉盲区路段,实时感知后方来车,通过路侧屏或车载终端发出预警,提升行车安全。  3.宽通道智能停车管理  适用于停车场入口、收费站等多车道通行场景,自动感应车辆靠近,联动道闸、照明、缴费系统,实现“无感通行”。  4. 移动车辆驾驶辅助  利用蓝牙调参的便捷性,可运用于移动车辆驾驶辅助,可监测后方三车道+超100米大范围检测,大大增加极端场景中的驾驶安全。
2025-12-15 11:55 reading:204
海凌科:新品 15W-T氮化镓电源!
  当电子设备的集成度不断挑战物理极限,为其供电的“能量心脏”也迎来新一轮革新。传统电源方案占空间、散热难,是否已成为您产品迭代中的隐形瓶颈?今天,我们带来破局方案——海凌科电子全新推出的15W-T系列超小型氮化镓模块电源,正式上市! 这不仅是一次产品升级,更是为高密度、高性能应用量身打造的动力解决方案,重新定义15W级电源的尺寸、效率与可靠性标准。  一、新品首秀  15W模块电源是海凌科电子专为客户打造的小体积、高效率、超小型系列产品。采用先进的氮化镓芯片方案,具备全电压范围输入、低温升、低功耗、高效率、高可靠性及高安全隔离等特点,广泛应用于智能家居、工业控制、通信设备、仪器仪表等领域。我们深知,空间即是成本,布局决定高度。因此,这款新品将“紧凑”发挥到全新境界:  1.三维极致压缩:新品尺寸仅为 41.6×25.5×19mm,在行业同功率级别中保持领先的体积优势,宛如一枚精密的“能量方块”。  2.高密度引脚布局:引脚设计更趋合理与紧凑,大幅节省核心板PCB面积,让您的硬件布局更加游刃有余,是高集成度设计的天然搭档。  二、内核跃升  作为新品,其内核采用了更为成熟的新一代氮化镓(GaN)功率方案,实现了从“能用”到“卓越”的跨越:  1.效率巅峰:GaN器件带来的高频、低损特性,使模块在115Vac/230Vac输入下,满载效率轻松突破84%,空载损耗 <0.1W,节能表现优异。  2.冷静运行:优异的转化效率直接意味着更低的自身发热,结合灌封工艺,热管理更为出色,提升系统长期稳定性。  3.安全守护:内置过流保护和短路自恢复等多重保护机制,3000Vac 的强化隔离为安全合规应用筑牢基础。  4.无惧环境:支持85-265Vac或120-350Vdc超宽范围输入,适应全球电网;工作温度范围-25℃ 至 +60℃,并具备良好抗震性,从容应对多样工况。  三、应用场景  这款新品的推出,正是为了满足以下前沿应用对电源的严苛需求:  1.机器视觉与AIoT设备  相机模组、AI计算盒、边缘推理设备内部空间寸土寸金,且需电源低噪声、高稳定以保障图像与数据处理质量。  2.无人机与机器人动力系统  为飞控模块、传感器集群或轻型伺服单元供电,轻量化与小体积直接影响续航与机动性能。  3.5G与物联网通信模组  5G CPE、FWA设备及工业物联网网关,内部芯片功耗与热量集中,需要高效、低温升的紧凑型电源解决方案。  4.便携式医疗与健康设备  手持超声探头、便携监护仪、穿戴式健康监测设备,对电源的安全性、可靠性及电磁兼容性要求极高。  四、总结  海凌科15W-T系列新品的上市,标志着在小功率电源领域,高性能与超紧凑不再是非此即彼的选择题。它凭借氮化镓技术的硬核实力与深耕电源设计的工程智慧,成功将大功率密度、高转化效率与卓越可靠性融于方寸之间。选择它,就是为您的下一代产品选择:更自由的结构设计空间、更稳健的系统运行基石和更具竞争力的市场切入方案。
2025-12-15 11:45 reading:205
海凌科:HLK-B50S双模蓝牙透传模块
  在物联网与智能硬件快速发展的今天,蓝牙技术以其低功耗、高兼容性、易于集成等优势,成为设备无线连接的重要选择。无论是智能家居、工业控制,还是健康医疗、车载设备,稳定可靠的蓝牙传输模块都是产品智能化升级的关键。今天,海凌科和AMEYA360为大家介绍一款高性能蓝牙透传模块——HLK-B50S,它不仅支持双模蓝牙5.3,还具备丰富的扩展接口与灵活的应用方式,助力各类设备快速实现蓝牙无线化。  一、产品概述  HLK-B50S是一款蓝牙串口双向透传模块,支持BR/EDR(经典蓝牙)与BLE(低功耗蓝牙)双模蓝牙5.3协议。用户无需深入了解复杂的蓝牙协议栈,只需将设备的串口连接到该模块,即可实现串口数据与蓝牙之间的无缝转发。模块内置32位ARM Cortex-M3内核,主频最高48MHz,既可作通信模块使用,也可作为主控MCU,进一步简化系统设计、降低成本。  模块支持AT指令配置,可通过串口或蓝牙BLE无线设置设备参数,并支持OTA无线升级,使用灵活便捷。无论是原型开发还是批量生产,HLK-B50S都能提供稳定可靠的无线连接方案。  二、技术亮点  1.双模蓝牙,一芯两用  支持BLE主从一体,可灵活设置为主机或从机模式;  GATT与SPP可同时连接,适应不同应用场景;  支持蓝牙5.3,连接更稳定、功耗更低。  2.高速稳定的串口透传  串口波特率最高可达921600 bps,满足大数据量传输需求;  数据位8位、停止位1位,兼容常见串口设备。  3.丰富的硬件资源  提供UART、I2C、SPI、GPIO、ADC、PWM、I2S等多种接口;  支持宽电压输入(2.1V~3.6V),适用于更宽电源范围。  4.低功耗与高可靠性  平均工作电流约4.9mA,节能高效;  工作温度范围-40℃~85℃,适应严苛环境。  参考文件:HLK_B50S双模蓝牙透传模块规格书 V1.0 .pdf  三、应用场景  HLK-B50S适用于各类需无线数据传输与控制的场景,典型应用包括:  1.智能家居  手机APP控制智能灯、智能插座、智能门锁等;  蓝牙音箱(数据传输)、智能语音助手。  2.工业与物联网  仪器仪表数据无线采集与参数配置;  传感器数据回传、设备状态远程监控。  3.汽车电子  车载设备无线诊断、数据透传;  车内娱乐系统音频传输。  4. 医疗健康  心率、血压等健康数据无线传输至手机或云端;  便携式监护设备无线连接。  5.消费电子  玩具遥控、互动设备;  穿戴设备数据传输。  此外,模块还可用于农业监控、教育套件、智能零售等多个领域,真正实现“一模块,多场景”。  四、总结  HLK-B50S不仅仅是一个蓝牙透传模块,更是一个高度集成、灵活可扩展的无线通信平台。其双模蓝牙5.3支持、高速稳定的串口透传、丰富的硬件接口与低功耗设计,使其在同类产品中具备明显优势。无论是快速原型开发,还是产品批量部署,HLK-B50S都能提供可靠的技术支持与完整的解决方案。
2025-12-08 15:45 reading:290
海凌科:毫米波雷达如何用距离与角度分辨率感知世界
  在传感器构成的无形天网中,雷达,尤其是毫米波雷达,正成为越来越多智能系统的“核心感官”。从自动驾驶汽车预判风险,到智能家电感知你的存在,它的可靠“视力”源于两项关键能力:看清前后的距离分辨率,与辨明左右的角度分辨率。正是这两把无形的标尺,定义了雷达区分复杂环境中紧密相邻目标的能力极限。今天,海凌科和AMEYA360带您了解一下毫米波雷达如何用距离与角度分辨率感知世界。  一、距离分辨率  想象两辆车在同一车道上一前一后行驶。雷达能否将它们识别为两个独立目标,而非一个模糊的团块,就取决于它的距离分辨率。它指的是雷达在视线方向上,能区分开两个目标的最小距离间隔。  其背后的物理法则简洁而有力:  分辨率由雷达发射信号的带宽决定。公式 ΔR = c / (2B)(c为光速,B为带宽)揭示了一切:带宽越大,分辨率越高(数值越小),区分能力越强。  以汽车领域主流的77GHz频段为例,当雷达拥有4GHz的超大带宽时,其理论距离分辨率可达惊人的3.75厘米。这意味着它不仅能分辨车辆与车辆,甚至能勾勒出行人的肢体轮廓,为自动紧急制动(AEB)系统提供厘米级的决策依据。相比之下,早期带宽较窄的24GHz雷达,分辨率可能仅约60厘米,能力差距立现。  必须划清界限的是:距离分辨率≠距离精度  分辨率关乎“区分两个物体”:  能分辨间距5厘米的两个目标,优于只能分辨10厘米的。  精度关乎“定位单个物体有多准”:  对一个距离1米的目标,测量结果为0.99米,其精度就是1厘米。  现代高集成度毫米波雷达芯片,无需改动硬件就能实现3厘米级别的距离分辨率。在实际点云图中,人体因此会呈现为一簇密集的探测点,物体分离清晰可辨。  二、角度分辨率  当两辆车并排行驶在相邻车道,距离雷达同样远近时,雷达就需要角度分辨率来分辨它们。它定义了雷达对于相同距离上、方位不同的两个目标的最小可区分角度。  这项能力依赖于雷达的多天线阵列。目标反射的波到达不同天线时存在微小的路径差,转化为相位差。通过解读这些相位差,雷达就能计算出目标的方位。  理论上,角度分辨率Δθ≈λ/ (L * cosθ)。其中,波长(λ)越短、天线阵列的有效孔径(L)越长,分辨率就越高。  因此,提升角分辨率的核心路径是:  增加天线数量,以增大“接收孔径”。  使用更高频率(如77GHz对比24GHz),以获得更短的波长。  采用MIMO(多输入多输出)技术,这是关键突破。通过巧妙的发射与接收时序设计,可以用较少的物理天线,虚拟出数倍于此的“虚拟天线”阵列,从而大幅提升分辨率。例如,一个4发4收的物理阵列,能形成16个虚拟通道。  在实际产品中,角度分辨率因设计目标差异巨大:高性能4D成像雷达可达1°的卓越水平,而一些基础型号可能在15°-30°之间。同样需要区分的是角度精度,它指测量单个目标角度的准确度,通常在视轴附近可达±1°甚至更高。  三、算法的智慧  毫米波雷达的感知魔法,远不止于天线数量和带宽这些“硬指标”。先进的信号处理算法,能让其“视力”突破传统理论的框限。  多普勒分身术:这是雷达的独门绝技。即使两个目标在距离和角度上完全重合,只要它们的径向速度不同,雷达也能通过多普勒效应将其清晰分离。这在实际路况中价值连城。  算法增强视力:除了标准的FFT波束成形,更复杂的算法(如Capon、MVDR)能在相同天线配置下,将角度分辨率提升近一倍,生成更密集、更清晰的点云。  系统级进化:产业界通过多芯片级联、虚拟孔径合成等技术,不断推动分辨率向极限迈进,同时兼顾成本与体积。  与摄像头、激光雷达相比,毫米波雷达在分辨率故事中有其独特定位:  对比摄像头:摄像头虽有极高的像素(角度分辨率),但无法直接测距、测速,且受光照天气影响大。雷达提供的是带有精确距离和速度信息的“数据点云”,而非光学图像。  对比激光雷达:激光雷达能提供极高的角度和距离分辨率,形成精细的3D点云,但成本高昂,且在雨雪雾霾中性能骤降。毫米波雷达则以更低的成本、强大的环境适应性和直接的速度测量能力见长。  雷达的核心优势在于融合感知:它能同时提供目标的距离、角度、速度三维信息。这种多维度数据融合,使其在实现高可靠性的目标识别与跟踪上具有不可替代的价值。  四、总结  距离分辨率与角度分辨率,共同构成了毫米波雷达感知世界的坐标尺。从自动驾驶中区分相邻车道的车辆,到智能家居中感知微动,这两把“标尺”的精确度直接决定了智能系统认知环境的清晰度。
2025-12-08 13:56 reading:313
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