电气工程

电子和电气工程专业人士,学生和爱好者的问答

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功率MOSFET间歇性故障
我正在研究非常零散的电机故障(我不是设计师)。我们有一个绕线电枢,它由功率MOSFET切换。这些由FET图腾柱型FET驱动器驱动。因此,当驱动器关闭时,功率FET的栅极将浮置。是的,我知道。错误的设计选择。我只是清理烂摊子。 在电机的定子侧有一个由微型输出控制的双向可控硅和驱动电路。插入电动机后,由于微端口处于三态,直到启动完成,驱动线才浮空。由于此端口线进入与门并处于浮动状态,因此最终会在其上获得大约5个AC周期的交流信号,其幅度足以触发门极和双向可控硅。这将在定子上放置大约3-5个线路的半个周期,根据电源阻抗的不同,峰值最高可达100A。对。另一个设计错误-应该将其拉低。 问题-这种情况很少发生,功率MOSFET也不会发生故障。在数百个电机中,我们遇到了三个故障,即功率FET的漏极和栅极至源极短路。问题-考虑到功率MOSFET电路的设计欠佳,我可能要确定是否可能怀疑这一系列电流尖峰(确实会在电枢上感应出电压-匝数比为1:1)。MOSFET正对着电枢绕组。电动机发生故障时,在运行期间不会发生故障。只要插入电源,它似乎就会失败。我的证据全是旁白的-到目前为止,我一直无法强迫失败。但是插件的大量尖峰,失败的稀有性以及复制它的困难似乎都表明了这一点。如果我走错了路,我需要知道并知道原因。这似乎可能会损坏FET,但我 目前,我正在使用PLC监视几个电动机,以使其循环运转。该计划是循环直到失败,应用设计更正并再次运行。除非我有天才的闪光。
9 mosfet  motor 

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电线中的电子流
电是“电子流”。我的孩子问我是否是这样,所以最终铜线应该消失/消失/完成,因为问题正在从一个地方转移到另一个地方。我不是电气工程师,我应该告诉他什么?

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是否可以在以采样频率为时钟源的FPGA中创建IIR滤波器?
这个问题是关于使用非常具体的标准在带有DSP Slice的FPGA中实现IIR滤波器的。 假设您要制作的滤波器没有正向抽头,只有1个反向抽头,其公式如下: ÿ[ n ] = y[ Ñ - 1 ] ⋅ b 1 + X [ Ñ ]y[n]=y[n−1]⋅b1+x[n]y[n] = y[n-1] \cdot b1 + x[n] (见图片) 以Xilinx的DSP48A1芯片为例-大多数硬IP DSP芯片都是相似的。 假设您有每个时钟以1个样本输入的模拟数据。我想设计一个在采样时钟上同步运行的IIR滤波器。 问题在于,为了以最大速率运行DSP Slice,您不能在同一周期上进行乘加运算。这些组件之间必须有一个管道寄存器。 因此,如果每个时钟有1个新样本,则每个时钟将需要产生1个输出。但是,在此设计中产生新的时钟之前,需要先前的输出2个时钟。 显而易见的解决方案是要么以双时钟速率处理数据,要么禁用流水线寄存器,以便您可以在同一周期内进行乘法和加法。 不幸的是,如果说您以全流水线DSP Slice的最大时钟速率进行采样,那么这两种解决方案都不可行。还有其他方法可以构建吗? (如果您可以使用任意数量的DSP Slice设计可以以一半采样率运行的IIR滤波器,则可加分) 目标是在Xilinx Artix FPGA中为1 GSPS ADC运行补偿滤波器。当完全流水线化时,他们的DSP Slice可以运行在500 MHz以上。如果每个时钟有1个样本的解决方案,我想尝试扩展每个时钟2个样本的解决方案。使用FIR滤波器,这一切都非常容易。
9 fpga  filter  dsp  iir 

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原理图与PCB设计
我听说过原理图和PCB设计既可以互换使用,又可以区别使用。这些是相同的,还是代表不同的蓝图?如果是后者,它们之间有什么区别,它们传达的是什么不同类型的信息? 例如,以这个Arduino示例为例:它分别显示了Schematic和Board的图表。


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该电路板上的金色区域是什么?它是做什么用的?
下面的PCB属于无线访问点。 谁能解释用红色圆圈表示的电路中金色部分是什么?它是什么材料?它的功能/用途是什么? 左两个圆圈在PCB的另一侧具有相同的布局,并且顶部没有放置任何东西。右边的圆圈就在无线芯片组的下面。 附注:由于我不知道PCB上使用的正确名称或技术,所以我无法拿出一个好标题。请随时进行编辑。

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ATtiny85功耗有望翻番
我正在尝试让ATTiny85耗尽电池电量。我有一个时钟为16.384 MHz的晶体,并配有8分频保险丝。Vcc为3.3伏。数据手册中的图22-7表示,在空闲(set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE); sleep_mode();)时,它的功耗应约为300 µA。实际上,我看到它的功耗更接近850 µA。我不知道为什么功耗是预期的两倍。我关闭了PRR中的所有内容,但timer0除外,该计时器已配置为每25 ms中断一次。因此,它应该将其大部分时间都花在空闲状态上,考虑到我仍然希望计时器计数,这是我能做的最好的事情。 保险丝为0x7f,0xdf,0xff。 这是此测试运行的代码: #include <Arduino.h> #include <EEPROM.h> #include <avr/sleep.h> #include <avr/power.h> #define P0 0 #define P1 1 #define P_UNUSED 2 ISR(TIMER0_COMPA_vect) { // do nothing - just wake up } void setup() { power_adc_disable(); power_usi_disable(); power_timer1_disable(); //PRR = _BV(PRADC) | _BV(PRTIM1) | _BV(PRUSI); // everything …

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瞬态电压抑制二极管无法正常工作
我有一个可在21V DC上工作的电路,可吸收3A最大电流。我需要对其进行IEC 61000-4-4和61000-4-5标准的浪涌抗扰度测试。 我使用UL认证的开关模式电源为设备供电。电源实际发出的浪涌超过21V(大约+/- 150V)。 因此,我在电路中加入了TVS二极管SMLJ22CABCT-ND,以防止电涌。该二极管的响应时间约为5皮秒。但是浪涌测试中给出的脉冲是2KV的8/20μs脉冲。如图所示,这反过来使电源产生浪涌。如您在图像中所见,输出变化了几微秒。 我的问题是为什么TVS二极管没有抑制高压。过压会损坏我的电路。 电源电路原理图如下。 电路中没有很多保护。21V用于不同的接口。我需要找到解决方法,而不是设计新的电路板。 IEC 61000-4-5 的测试电路是标准的。 1KV跨越实时和中性;2KV穿越地线,中性线和地线(详细说明)

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为什么我的MOSFET驱动器在此H桥中烧断了?
我建立了一个分立的H桥电路,以运行一个强劲的12V挡风玻璃刮水器电动机。电路如下(编辑:此处查看较大的PDF,StackExchange似乎无法扩展图像): RM:此处查看较大的imgur图像 -这些由系统保存,但仅以小尺寸显示。也可以通过“在新标签页中打开图像”进行访问 提起电路板,我从100%占空比(非PWM)模式开始,发现它可以工作,因此我开始对低端N沟道MOSFET之一进行PWM。这似乎还不错,尽管由于感应尖峰导致桥的PWM侧的高端肖特基产生明显的发热。 然后,我开始对高侧和低侧MOSFET进行PWM,以更有效地消除电感尖峰。这(也可能有过多的停滞时间)似乎运行良好,并且顶部二极管保持冷却。 但是,在使用开关运行了一段时间以改变实时占空比之后,我将速度从大约2降低了。从95%的占空比提高到25%,这是我之前做过的几次。但是,在这种情况下,突然出现突然的大电流汲取,并且TC4428A MOSFET驱动器烧断了。 这些是自爆的唯一元件-MOSFET本身很好,所以我排除了任何穿通布袋的可能性。到目前为止,我最好的解释是过量的感应反冲,或者(很可能)来自电动机的再生功率过慢,导致电源无法处理。TC4428A在电桥内具有最低的额定电压(18V,绝对最大22V),我认为电压上升得太快太快了。 我用一块老式的线性台式电源在该板的12V端供电,在该板和板之间有较长的引线。我认为这并不能真正消除电压上升。 对于MOSFET的动态负载,我认为TC4428A不会过载。我当时以相对较低的速度(约2.2kHz)进行PWM,而MOSFET本身的栅极总电荷并不特别高。它们似乎在运行期间保持凉爽,此外,尽管仅驱动器B被脉宽调制,但A和B驱动器还是自爆。 我的假设看起来合理吗?还有其他我应该看的地方吗?如果是这样,是否在电路板上随意散布一些坚固的TVS二极管(在电源输入上和电桥输出端子之间)是解决过压情况的合理方法?我不确定是否要切换到制动电阻器类型的设置(这只是一个“很小的” 2.5A左右的12V齿轮电动机...)。 更新: 我在12V电源端子(SMCJ16A)上放置了1500W TVS 。这似乎将制动期间的过压钳位到了20V以下(这显示了电源电压;在MOSFET栅极和0V之间看到了相同的波形): 它不是很漂亮,并且可能仍然太高(SMCJ16A的钳位电压在最大电流为57A时为26V,而我们的TC4428A的绝对最大值为22V)。我已经订购了一些SMCJ13CA,并将在电源上放置一个,在电动机端子上放置一个。我担心,即使有了强大的1.5kW TVS,它也不会持久。您会发现它似乎在80ms左右的时间内保持钳位,这对于TVS来说是很长的时间。也就是说,它似乎保持凉爽。当然,在轴上有实际负载的情况下……也许我毕竟可能正在实施开关制动电阻器解决方案。

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直流适配器:为什么这么少的安培?
如果我有一个在12伏时可吸收5安培电流的设备,则可以使用任何可提供至少5安培的12伏直流适配器。 为什么所有的直流适配器都不具备提供安培负载的能力!如果所有直流适配器都提供了例如1000安培的电流,那么我们只需要关心电压值即可。 太多的放大器会使直流适配器笨重,低效或昂贵吗?
9 dc  adapter  amperage 

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PCB RF布局评论:我的无线电望远镜PCB上的输入
我正在尝试为我们正在完成的一项工作中正在建造的无线电望远镜做电路板布局。 这是整体系统拓扑: QRFH用于“四脊饲料牛角”。这是一种比较深奥的天线类型。 基本上,其目的是通过原位校准和漂移跟踪来实现极高精度的测量。有一个内置的系统用于测量天线SWR,以校准由于温度变化引起的物理变化导致的漂移,通过将SWR振荡器直接馈入分析仪的能力对SWR校准器进行校准,以及可选的导频音,以便进行跟踪频谱分析仪中的振荡器漂移,噪声二极管,终端和用于测量本地RFI的小偶极子。 此处所有内容的完整PDF 无论如何,这是我当前的布局: 更新的布局: 原始布局: 叠起: 顶层: 地面1: 电源和互连: 地2: 总体看法: 考虑到我打算使用的板房中FR4的电介质,所有传输线应在50Ω的〜1Ω范围内。 目前,它打算在50-300 Mhz的频带内工作,因此并不需要更多深奥的电介质,但我正在考虑中。 LNA放大器是带有TCBT-14偏置三通的CMA-5042微型电路。 通过CLM-83-2W +在I / O上提供ESD保护器。 射频开关是JSW6-33DR +(6P开关的性能比2P开关更好,因此我在2P开关位置也使用6P开关。价格差异可以忽略不计)。 可变衰减器均为DAT-31R5-SP。 基本上,我正在寻找一些东西。 我的布局至少看起来看起来很合理吗? 我有在射频走线下运行的开关和衰减器控制走线,尽管它们之间有一个接地层。我认为这不是问题,但是RF很奇怪。 我尽可能将阻焊层与所有RF传输线保持隔离,在SMT部件周围只有很少的障碍物,以防止焊料顺着走线走。 通常,我之前没有做过RF布局,所以我很感谢任何输入。

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使用3.3V驱动4.8V伺服信号线
我有一个工作电压为4.8V 的伺服器。我想从运行3.3V的MCU驱动伺服器。我还没有尝试过,但是想知道是否需要使用MOSFET或NPN晶体管将信号线驱动到4.8V。是否可以使用3.3V信号驱动4.8V伺服器?性能会受到影响吗? 如果需要以4.8V驱动,应该如何连接?门显然到达信号(具有必要的电阻),但是如何连接伺服器的信号线?我应该将信号线连接到4.8V,将地线连接到漏极吗?我猜这行不通。这有可能吗?

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什么是一本好的电力电子教科书?[关闭]
已关闭。这个问题是基于观点的。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,以便通过编辑此帖子以事实和引用的形式回答。 3年前关闭。 我真的很想学尽可能多的关于电力电子,开关电源和整体模拟设计的知识。不幸的是,我的大学的计算机工程课程仍然相对较新,并且没有这些特定的课程。 我已经看过亚马逊上的评论了,但是我真的觉得我不信任那里的评论。 如果我可以从大量的经验中汲取经验,那么学习这些基础知识的好的电源教科书将是什么?

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关于交流与直流的新手问题(尤其是为房屋供电)
在美国,电网是交流电。我听说交流电可以在更远的距离传输功率,而损耗却更少。但是,随着太阳能电池板的出现,似乎可以直接产生直流电,并以此方式为房屋供电。没有太大的距离。 为什么不这样做?据我所知,太阳能电池板会反馈到主电网。这意味着它们可能将直流电转换为交流电,可能会有一些损失。您可以使用直流电源为整个房子供电吗?假设您生活在阳光充足的地方,并且有足够的屋顶空间,您是否可以为所有物品(冰箱空调等)供电,也许可以将其存储在电池中以备夜间使用?我认为您需要使用DC的所有新设备吗? 保持能源独立似乎要付出很小的代价。您可以重复使用现有的房屋电线吗?我从来没有听说过,所以我认为存在重大障碍。有人可以给我外行的解释,为什么这是一个坏主意,不可能或根本没有做?

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为什么示波器显示的电压与信号发生器的电压不同?
我有一个Rigol DS1052E示波器和一个Rigol DG1022函数发生器。正如我经常发现的那样,我刚刚改变了示波器风扇的静音状态,正如我发现的那样,原来的风扇噪音非常令人讨厌。这似乎是成功的,并且是我对示波器所做的唯一修改。 作为一项检查,对示波器进行测试,我用一条普通的BNC电缆(两端均为BNC)将信号发生器连接到它,并将信号发生器设置为5伏峰-峰值1 kHz正弦波,并通过一个数字电压表,显示3.67 V RMS左右。但是,示波器显示10 V p / p,对于100 kHz正弦波也是如此。在测试其他振幅时,它并不总是精确地为二比一,但是在该比率附近是合理的。 为什么示波器显示的电压是信号发生器的两倍?我希望这是我忽略的琐碎事情,而绝非是“未记录的硬件修改”,正如我们在实验室中曾经说过的那样,当我们删除某件东西时,它不再起作用了。 好吧,我不必惊慌。@Sephro有解决方案。特别感谢他和其他人的帮助。如果允许的话,我也会接受@alex forencich的版本。我开始自己回答这个问题,因为我发现在信号输出上插入了一个50欧姆的并联负载。gen。解决了这个问题,我已经按照@Seph的建议完成并设置了信号。gen。输出到“高Z”,这也使所示的电压重合。 因此,根据给出的答案,我的扩展解释是: 我现在看到,在50欧姆负载下产生5 V信号,其内部电阻也为50欧姆,信号。gen。实际上产生10 V,因为串联的两个50欧姆充当分压器,所以输出端子上仅出现5 V,这就是在sig上显示的值。gen。面板。如果连接了高阻抗负载(如示波器),则分压器会失真,信号线上的压降很小。gen。内部的50欧姆电阻,几乎覆盖整个“示波器”输入。信号。gen。不会“知道”这一点,并且仍会显示与50欧姆负载相同的显示。如@Seph所说,DG1022信号有一个“ High Z”设置。gen。(实际上是?)用高阻抗代替内部阻抗以匹配负载,因此恢复了分压器的效果。

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