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如何在單個(gè)設(shè)計(jì)中結(jié)合高電壓和低電壓

1947137 2022-11-25 | pdf | 283.9KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

雖然往往強(qiáng)調(diào)降低電壓以降低功耗，但設(shè)計(jì)人員通常需要在同一設(shè)計(jì)中同時(shí)采用低壓和高壓。這帶來(lái)了三個(gè)挑戰(zhàn)：開(kāi)發(fā)更高電壓的直流軌；提供更高電壓的模擬放大器/驅(qū)動(dòng)器功能；滿足更高電壓系統(tǒng)的相關(guān)安全和監(jiān)管要求。雖然往往強(qiáng)調(diào)降低電壓以降低功耗，但設(shè)計(jì)人員通常需要在同一設(shè)計(jì)中同時(shí)采用低壓和高壓。這帶來(lái)了三個(gè)挑戰(zhàn)：開(kāi)發(fā)更高電壓的直流軌；提供更高電壓的模擬放大器/驅(qū)動(dòng)器功能；滿足更高電壓系統(tǒng)的相關(guān)安全和監(jiān)管要求。低電壓、低于 5 伏操作的優(yōu)點(diǎn)很多，包括更低的功耗、更低的發(fā)熱損耗、更高的 IC 功能密度、更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間和更長(zhǎng)的使用壽命。但是有許多應(yīng)用需要更高的電壓，達(dá)到數(shù)百伏或更高。壓電電機(jī)、觸覺(jué)設(shè)備、打印頭驅(qū)動(dòng)器、專(zhuān)用傳感器和科學(xué)儀器等應(yīng)用需要更高的電壓，但通常電流適中，最高可達(dá)數(shù)百毫安 (mA)。低電壓、低于 5 伏操作的優(yōu)點(diǎn)很多，包括更低的功耗、更低的發(fā)熱損耗、更高的 IC 功能密度、更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間和更長(zhǎng)的使用壽命。但是有許多應(yīng)用需要更高的電壓，達(dá)到數(shù)百伏或更高。壓電電機(jī)、觸覺(jué)設(shè)備、打印頭驅(qū)動(dòng)器、專(zhuān)用傳感器和科學(xué)儀器等應(yīng)用需要更高的電壓，但通常電流適中，最高可達(dá)數(shù)百毫安 (mA)。結(jié)果是系統(tǒng)設(shè)計(jì)將較低電壓電路與更高電壓混合在一起，使設(shè)計(jì)人員能夠應(yīng)對(duì)相關(guān)挑戰(zhàn)。結(jié)果是系統(tǒng)設(shè)計(jì)將較低電壓電路與更高電壓混合在一起，使設(shè)計(jì)人員能夠應(yīng)對(duì)相關(guān)挑戰(zhàn)。本文將結(jié)合理論與實(shí)際解決方案示例，了解如何生成更高的電壓軌并提供所需的模擬驅(qū)動(dòng)器，然后討論滿足法規(guī)和安全要求。本文將結(jié)合理論與實(shí)際解決方案示例，了解如何生成更高的電壓軌并提供所需的模擬驅(qū)動(dòng)器，然后討論滿足法規(guī)和安全要求。提供高壓軌提供高壓軌為了提供高壓直流軌，設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)高壓電源，也可以購(gòu)買(mǎi)一個(gè)。原則上，開(kāi)發(fā)高壓電源，尤其是針對(duì)較低電流的電源，并不困難。有兩種經(jīng)典方法：為了提供高壓直流軌，設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)高壓電源，也可以購(gòu)買(mǎi)一個(gè)。原則上，開(kāi)發(fā)高壓電源，尤其是針對(duì)較低電流的電源，并不困難。有兩種經(jīng)典方法：如果只有低壓直流電源可用，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)基于為此目的設(shè)計(jì)的升壓模式 DC/DC 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路。如果只有低壓直流電源可用，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)基于為此目的設(shè)計(jì)的升壓模式 DC/DC 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路。如果有交流線路可用，則可以使用一個(gè)或多個(gè)倍壓電路（圖 1）。如果有交流線路可用，則可以使用一個(gè)或多個(gè)倍壓電路（圖 1）。圖 1：基本倍壓電路使用二極管和電容器將 120 V 圖 1：基本倍壓電路使用二極管和電容器將 120 V AC（RMS）AC（RMS）（峰值電壓為 170 V （峰值電壓為 170 V AC