心智圖資源庫 硬件設計-電源篇
這是一篇關於硬件設計-電源篇的思維導圖,主要內容包括:(3)電源設計技巧,(2)電源設計難點,(1)明確電源需求。
魯米:靈性覺醒的10個維度。當你停止尋找自己,便會找到整個宇宙,因為你正在尋找的東西,也在尋找你。任何你每天持之以恆在做的事情,都可以為你打開一扇通向精神深處的門。靜默中,我滑入祕境,萬般皆妙樂觀察身邊的神奇,不要聲張。你生而有翼,為何喜歡爬行?靈魂擁有了它自己的耳朵,能夠聽到頭腦無法理解的事情。向內尋求一切的答案吧,宇宙中的一切都在你體內。情人們並不最終相遇某處,這個世界沒有離別。傷口是光進入你內心的地方。
慢性心力衰竭,不僅僅是心率的快慢問題!它源於心肌收縮與舒張功能的下降,導致心輸出量不足,進而引發肺循環充血和體循環淤血。從病因、誘因到代償機制,心衰的病理生理過程複雜多樣。通過控制水腫、減輕心臟前後負荷、改善心臟舒縮功能,以及防治基本病因,我們可以有效應對這一挑戰。了解心衰的機制與臨床表現,掌握防治策略,才能更好地守護心臟健康。
缺血再灌注損傷是器官或組織恢復血液供應後,細胞功能代謝障礙和結構破壞反而加重的現象。其主要機制包括自由基生成增多、鈣超載以及微血管和白細胞的作用。心臟和腦是常見的受損器官,表現為心肌代謝和超微結構變化、心功能下降等。防治措施包括清除自由基、減輕鈣超載、改善代謝和控制再灌注條件,如低鈉、低溫、低壓等。理解這些機制有助於製定有效治療方案,減輕缺血性損傷。
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硬件設計-電源篇
(1)明確電源需求
輸入/輸出參數:確定輸入電壓範圍(如AC 100-240V或DC 12-48V)、輸出電壓/電流精度(如±1%)、紋波要求(如<50mVpp)。
負載特性:區分負載類型(容性、感性、動態負載) 及瞬態變化頻率(如CPU突發功耗)。
環境因素:工作溫度範圍(工業級-40℃~85℃)、濕度、振動等,需選用耐高溫電容或灌封工藝。
(2)電源設計難點
(一)電磁干擾 (EMI)問題
傳導干擾:添加輸入π型濾波器(X電容 Y電容 共模電感), 如TDK的ACM系列。開關管加緩衝電路(RCD吸收)。
輻射干擾:關鍵高頻路徑(如SW節點)覆銅包地,縮短環路面積。 使用展頻技術(如ADI的Silent Switcher)。
(二)電源效率 與散熱平衡
損耗分析:導通損耗(MOSFET Rds_on)、開關損耗(與頻率正相關)、電感鐵損。
散熱設計:計算熱阻(如TO-220封裝RθJA=50℃/W),必要時加散熱片或風扇。 高溫場景優先選用SiC或GaN器件(如Cree的C3M系列)。
(三)負載瞬態響應
環路補償設計:通過波特圖調整Type II/III補償網絡,相位裕度需>45°。
動態響應增強:增加輸出電容(低ESR固態電容), 或採用電壓前饋技術(如TI的D-CAP3架構)。
(3)電源設計技巧
(一)採用多層PCB設計
層疊規劃:4層板典型結構:Top(信號)—GND—Power—Bottom(信號)。
過孔優化:功率路徑過孔陣列(如4個過孔並聯)減少電流密度。
關鍵電源層使用厚銅(如2oz)降低阻抗。
(二)使用軟啟動電路
實現方式:通過RC電路控制使能引腳斜率(如TPS5430的SS引腳接10nF電容)。
數字電源可通過PMBus配置啟動時間(如LTC3889)。
避免衝擊電流:限制上電瞬間電容充電電流,防止保險絲熔斷或MOSFET損壞。
(三)優化反饋電路
抗噪聲設計:反饋走線遠離電感、變壓器,採用差分走線或屏蔽層。
添加RC低通濾波(如1kΩ 100pF)抑制高頻噪聲。
精度提升:使用高精度基準源(如REF5025,±0.05%精度) 反饋電阻選0.1%溫漂型。