电流纹波与电压纹波的关系图 buck纹波电压?

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电流纹波与电压纹波的关系图

buck纹波电压?

buck纹波电压?

对滤波效果而言,电容的ESL和ESR参数都很重要,电感会阻止电流的突变,电阻则限制了电流的变化率,这些影响对电容的充放电显然都不利。优质的电容在设计及制造时都采取了必要的手段来降低ESL和ESR,故而横向比较起来,同样的容量滤波效果却不同。
纹波电压主要由几个部分引起
1、电容的ESR引起的
2、电容的ESL引起的
3、电容的充放电引起的
4、噪声引起的
漏电流小,ESR小,一般都是认为要选择低ESR的系列,不过也与负载有关,负载越大,ESR不变时,纹波电流变大,纹波电压也变大。我们从公式上来看看,dV*Cdi*dt;dv就是纹波,di是电感上电流的值,dt是持续的时间。一般的开关电源书籍都会讲到怎么算纹波,大题分解为:滤波电容对电压的积分 滤波电容的ESR 滤波电容的ESL noise
一般对纹波的计算通常是估算 有关开关电源纹波的计算,原则上比较复杂,要将输入的矩形波进行傅立叶展开成各次谐波的级数,计算每个谐波的衰减,再求和。最后的结果不仅与滤波电感、滤波电容有关,而且与负载电阻有关。当然,计算时是将滤波电感和滤波电容看成理想元件,若考虑电感的直流电阻以及电容的ESR,那就更复杂了。所以,通常都是估算,再留出一定余量,以满足设计要求。对样机需要实际测试,若不能满足设计要求,则需要更改滤波元件参数。
以Buck电路为例,电感中电流连续和断续,开关电源的传递函数完全不同。电流连续时环路稳定,电流断续时未必稳定。而电感中电流是否连续,除与电感量等有关外,还与负载有关。更严重的是,电流是否连续还与占空比有关,而占空比是由反馈电路控制的。不仅Buck,其它如Boost以及由基本拓扑衍生出来的正激、反激等也是一样。
若要求所有可能产生的工作状态下都稳定,通常要加假负载以保证Buck电路电感电流总是连续(对Buck/Boost或反激则保证不会在连续断续之间转变),或者把反馈环路时间常数设计得非常大(这会在很大程度上降低开关电源的响应速度)。对输出电压可调整的开关电源(例如实验室用的0~30V输出电源),环路稳定的难度更大。对这类电源,往往要在开关电源之后再加一级线性调整

纹波防夹和霍尔防夹的区别?

目前电动车窗的防夹功能主要是通过以下两种方案实现:霍尔传感器方案和基于纹波计数的无传感器方案。
1.霍尔传感器方案
此方案在电机轴上安装磁环,在磁环附近安装霍尔传感器,当电机转动时带动磁环转动,在霍尔传感器上感应出高低电平的脉冲信号,脉冲的个数反映了电机的位置,脉冲的频率反映了电机的转速。
当电动车窗上升并遇到障碍物时,阻力变大,电机转速将减慢,对应脉冲信号的脉宽将变大,此时系统会向ECU模块报告信息,ECU向继电器或电机驱动芯片发出指令,使电机停转或者反转,从而令车窗停止或下降,实现防夹判断。
此方案需要安装磁环且每个车窗都需各自的控制器,因此成本较高。
相比于霍尔传感器方案,基于纹波计数的无传感器方案可以节省磁环、霍尔传感器及相关线束的成本。此外,此方案可以用单控制器同时控制多个车窗,能够提高整车的集成度,进一步降低控制器的成本。因此,基于纹波计数的无传感器方案将成为未来电动车窗防夹的发展趋势。
2.基于纹波计数的无传感器方案
纹波计数的无传感器方案是利用转子转动过程中,电刷在电级间切换产生电流纹波,并对这种电流波动进行采样、分析和控制。
此方案首先通过采样电阻将电机电流信号转换为电压信号,并通过运放对电压信号进行滤波和放大,放大后的信号一路经过AD转换成数字信号给到MCU,作为防夹及堵转的判断依据,另一路通过滤波器和比较器得到方波信号,此方波的频率和电机的转速成正比。通过方波的个数和频率可以判断电机的位置和转速。