电源

【前言】 Hello~ 各位靓仔周三好，一晃又到周三了，周四周五一过就又要放假啦~ 今天钛叔给大家讲讲什么呢…… 掐指一算，那就讲讲电源吧。之前钛叔讲过一个Buck（降压型）电路——LM5017。在那篇博客里边，钛哥就说过，一个系统必不可少的就是电源，电源系统质量的好坏会决定整个系统的好坏，它就像一个心脏，给各个部件供给能量，一但心脏萎掉，其他各部件都会相应受影响。 之前讲的是开关电源，今天钛叔讲讲线性电源。 线性电源相比较于开关电源有哪些特点呢？ 第一，纹波小，这个是由本身的工作原理所决定，线性电源不需要像开关电源电容的充放电，所以纹波相对较小；第二，也是由于该因素导致线性电源的效率比开关电源低，所以好坏是相对的，纹波小的代价就是效率不高，一般常用的线性电源电流也就支持一两安培；第三个特点就是设计简单，相对比开关电源，不需要考虑环路补偿以及计算电感值等参数，线性电源外围一般加几个电阻电容就可以搞定。 钛叔今天讲的型号是LM317和LM337，分别是正负线性电源，这两个芯片目前生产的厂家比较多，例如ON(安森美)、TI(德州仪器)以及国产的一些厂商，功能都一样，性能差别不大。现在市场上该芯片封装有SOT-223 、TO-252 、TO-220 、TO-263 、SOIC-8 、TO-92 等多种类型，不同封装除了管脚有些许差异之外，就是最大负载电流有些差别

滤波电容,是用来平滑电压的,去藕电容是用来去藕的撒,还有那个旁路就是用来给交流电压短路的. 滤波电容用在电源上，使电源更平滑，没有杂波； 去耦电容用在直流信号反馈上，去掉交流耦合信号； 旁路电容用在直流通路连接时提高交流信号通过率的。 滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。 去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。 旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。 旁路电容 可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容，称做“旁路电容”。例如当混有高频和 低频的信号经过放大器被放大时，要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入 ，则在该级的输出端加一个适当大小的接地电容，使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉（这是因为 电容对高频阻抗小），而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大。 从电路来说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才 能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由 于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就 是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。 去藕电容就是起到一个电池的作用

滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。　　去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。　　旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。　　1.关于去耦电容蓄能作用的理解　　1)去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。　　而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。　　你可以把总电源看作密云水库，我们大楼内的家家户户都需要供水，　　这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，　　等水过来，我们已经渴的不行了。　　实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。　　如果微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高，　　而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情况下，　　阻抗Z=i*wL R，线路的电感影响也会非常大，　　会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。　　而去耦电容可以弥补此不足。　　这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一　　(在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接地。)　　2)有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供　　一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地　　2.旁路电容和去耦电容的区别　

电源模块的PCB设计 电源电路是一个电子产品的重要组成部分，电源电路设计的好坏，直接牵连产品性能的好坏。我们电子产品的电源电路主要有线性电源和高频开关电源。从理论上讲，线性电源是用户需要多少电流，输入端就要提供多少电流；开关电源是用户需要多少功率，输入端就提供多少功率。 线性电源 线性电源功率器件工作在线性状态，如我们常用的稳压芯片LM7805、LM317、SPX1117等。下图一是LM7805稳压电源电路原理图。 图一 线性电源原理图 从图上可知，线性电源有整流、滤波、稳压、储能等功能元件组成，同时，一般用的线性电源为串联稳压电源，输出电流等于输入电流，I1=I2+I3，I3是参考端，电流很小，因此I1≈I3。我们为什么要讲电流，是因为PCB设计时，每条线的宽度不是随便设的，是要根据原理图里元件节点间的电流大小来确定的（请查《PCB设计铜铂厚度、线宽和电流关系表》）。电流大小、电流流向要搞清楚，做板才恰到好处。 PCB设计时，元件的布局要紧凑，要让所有的连线尽可能短，要按原理图元件功能关系去布局元件与走线。本电源图里就是先整流、再滤波、滤波后才是稳压、稳压后才是储能电容、流经电容后才给后面的电路用电。图二是上面原理图的PCB图，两个图相似。左图和右图就是走线有点不一样，左图的电源经整流后直接就到了稳压芯片的输入脚了，然后才是稳压电容，这里电容所起的滤波效果就差了很多，输出也有问题

通信时钟同步系统是地铁轨道交通运行的重要组成部份之一，其主要作用是为地铁工作人员和乘客提供统一的标准时间，并为通信系统及其它各有关系统（ATS 、AFC 、ISCS、PSCADA 等）提供统一的标准时间信号，使各系统的定时设备与本系统同步，从而实现地铁全线统一的标准时间信息。 1、地铁通信时钟同步系统的构成 地铁时钟的投入在保证地铁运行计时准确、提高运营服务质量方面起到了重要的作用。 以某地铁三号线为例，是按照两级组网的方式设置的即整个通信时钟同步系统是由中心一级母钟和二级母钟、数字式显示时间的子钟、监控终端（整个通信时钟同步系统的维护）、电源、分路输出接口设备及传输通道等构成。其中二级母钟是分管车站、车辆段及停车场。 2、地铁通信时钟与相关系统的接口关系 地铁通信时钟系统的调试是地铁综合联调的关键项目，是保障地铁安全运营的有效措施，因此要合理组织时钟系统的综合联调，在有限时间内成时钟系统与各系统间的系统联调，并及时解决不满足运营安全要求的问题，安全有序的组织施工调试，满足地铁运营要求。 （1）与传输系统接口：由传输为控制中心一级母钟到各车站、车辆段、停车场的二级母钟提供信号传输通道，时钟系统为传输系统网管设备提供标准时间信号； （2）与综合网络管理系统接口：时钟系统为综合网络管理系统提供设备故障告警信息，时钟系统为综合网管系统提供标准时间信号； （3）与电源系统接口

20H原则 在随着系统速率的提高，高速数字信号产生的电磁干扰会向外界产生很强的电磁辐射，引起系统的电磁辐射严重超过EMC测试标准。其中多层板的板边辐射就是比较常见的电磁辐射源，当非预期的电流达到接地层和电源层的边缘时，便会发生边缘辐射,简而言之就是PCB板电源层与地层之间的电场是变化的，在板的边缘会向外辐射电磁干扰，即所谓的边缘效应的影响。 在PCB设计过程中，设计人员通常做法是将电源层内缩，使得电场只在接地层的范围内传导，理论表明：以一个H（电源和地之间的介质厚度，对于特性阻抗参数设计而言，通常为H，）为单位，若内缩20H，则可以将70%的电场限制在接地边缘内，内缩100H则可以将98%的电场限制在内，如下图所示： 为实现20H原则，需要决定电源边缘离其最近的地平面的物理距离，这个距离包括PCB基材的厚度，填充物的厚度以及PCB防火材料填充物的厚度等等。假设电源与地层的距离为0.006in，则H为20X0.006=0.12in，所以在设计时，需将电源层比地层缩进至少0.12in。 电源层最好紧邻接地层且在地层的下面，单板电源是通讯系统中最主要的干扰源之一，电源层和地线层的阻抗越低，则相互耦合越大，有利于地线层对电源层干扰信号的吸收，接地层的面积大于电源层的面积，可以充分发挥地层的屏蔽作用，减小电源层对信号层的干扰，接地层的边缘要求比电源层的边缘至少大20H距离

如果您的MacBook Pro无法打开或关闭，请尝试以下快速修复方法。 如何开启MacBook 所有Mac笔记本电脑的右上角都有电源按钮。诀窍是，某些较新的型号在电源键上没有印有电源图标。请勿这样做是因为某些型号具有Touch ID，这会干扰指纹的读取。 要打开Mac，请按电源按钮，直到屏幕显示Apple徽标为止。按下电源按钮时，请聆听Mac的启动铃声或风扇的声音。另外，从背光源（如果在上一个会话中打开）寻找键盘上的灯，或者从大写锁定键寻找光（如果已激活）。 Mac笔记本电脑无法打开时应检查的内容 1.检查显示。总是有可能显示屏被调低，因此在按下电源按钮几秒钟后，尝试提高亮度（左上方的按钮带有一些看起来像太阳的图标）。 2.断开附件。断开Mac上已插入的所有附件的连接，包括打印机，移动设备，视频显示器和USB线。尝试在未连接这些项目的情况下重新启动Mac。 3.检查电源。查看所有电源连接，以确保所有电源均已牢固插入MacBook，并且交流电源插座正常工作。 注：如果Mac上的电池完全没电了，则 可能 需要花几分钟的时间才能在设备没有足够的汁液之前为交流电源充电，然后才能重新打开电源。 4.特殊电源循环。我们将尽一切可能。关机后再开机模式如下：从Mac上拔下电源线（如果电池是可移动的，则将其取出）。按住电源按钮 10秒钟。将电源线重新插入Mac，或重新安装电池，同时按住电源按钮

1 普通按键 第一种接线方法（带电源） 当不触碰按键时，单片机的I/O口通过电阻接至正电源，此时线路无电流通过，I/O口为高电平。 当触碰按键时，正电源通过电阻接至地，此时有电流通过，电压全部压在电阻上，电阻下端电压为0，即I/O口为低电平。 1 if(!K) 2 { 3 delay(50); 4 if(!K) 5 { 6 run(); 7 } 8 } 第二种接线方法（无电源） 当不触碰按键时，单片机的I/O口悬空，但不为0（也有可能不为1），即非低电平状态。 当触碰按键时，单片机的I/O口与地接通，此时I/O口为低电平。 1 if(!K) 2 { 3 delay(50); 4 if(!K) 5 { 6 run(); 7 } 8 } 2 矩阵键盘 第一种接线方法（带电源） 先进行键盘列扫描，如P2循环输出{0xef,0xdf,0xbf,0x7f}，利用（P2 & 0x0f）判断有无按键压下，然后确定键值。 1 char key_scan[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; 2 char key_buf[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7,0xd7,0xb7,0x77}; 3 char getKey() 4 { 5 char i=0,j=0; 6 for(i=0;i<4

电源中W（瓦）和VA（伏安）的区别 瓦 电源最终的参数就是最大输出功率，一般开关电源都是以 W 来标识，表示该电源最大输出能力是多少W，不能超过，如果超过则会损坏开关电源。 一般选用电源时都会留出余量，比如说我一台电脑预计消耗功率是300W，那么我们会给他配一台最少350W的电源。 伏安 在参加工作以后发现工控领域中有些控制电源（实际上是EI型变压器）所标志的最大输出功率单位是以 VA 来标识的，比如说 300VA 。一些UPS也常常使用 VA 来标识最大输出功率。 伏安这个参数的字面意义是电压与电流的乘积，但为什么用伏安不用瓦来标识呢？ 两者区别与联系 一个重要关系式是： W = VA * 功率因数 = 电压 * 电流 * 功率因数 因为功率因数的取值是0-1之间，所以 瓦永远小于等于伏安 。瓦可以认为是当功率因数为1时的伏安特例。 功率因数是一个衡量有功功率的参数，当一个设备消耗电能时一方面是做了有效功，另一方面是自我消耗了。比如说一个阻性负债电灯泡，可以认为其功率因数近似为1，他消耗的瓦数近似于伏安数，但是对于感性负载电动机和容性负载（一般家用电脑）时，其功率因数一般在0.6-0.8，这时瓦数就小于付安输。也就是说 不能为一个提供VA参数的电源直接确定他所能提供的瓦数 ，而是需要参考要接入的负载。 为了方便理解，这里举个例子； 现在有 1000VA 的一个UPS

前面讲解了门级功耗的优化方法，包括静动态和总体的功耗。现在来记录一下门级层次（有点书也说是在系统级）常用的一种低功耗方法—— 电源门控 。 ①电源门控概述与原理 　　电源门控是指芯片中某个区域的供电电源被关掉，即该区域内的逻辑电路的供电电源断开。电源门控(Power Gating)的设计如下图所示： 　　　　　　　　　　　　 如果某一模块在一段时间内不工作，可以关掉它的供电电源（关掉供电电源可以使用MTCMOS开关，通常在使用后端工具进行布局布线时加入MTCMOS，这属于后端知识，这里不进行介绍）。断电后，设计进入睡眠模式，其漏电功率很小。唤醒时，为了使模块尽快恢复工作模式，需要保持关电前的状态。 保持寄存器 (retention register)可用于记忆状态。使用保持寄存器设计电源门控如下图所示： 　　　　　　　　　　　　 下面来解释一下上面的设计： 　　·在睡眠模式，寄存器的电源 Vdd2被切断 ，因此它的漏电功耗极小;这时候仅仅保持锁存器处于工作状态，寄存器的值保留在锁存器里。由于锁存器是用 高阈值电压 的晶体管组成，漏电功耗很低。 　　·当Restore信号被激活时，寄存器的电源Vdd2被加上，保留在锁存器里的值被载入到寄存器。寄存器在工作(活跃)状态时，它作为一般的寄存器工作。 Save/Restore引脚也称为电源门控引脚(power gating pins)