完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>
標簽 > 鉗位
鉗位是指將某點的電位限制在規(guī)定電位的措施,是一種過壓保護技術(shù)。產(chǎn)生這個措施的那些電路叫做鉗位電路。鉗位電路的作用是將周期性變化的波形的頂部或底部保持在某一確定的直流電平上。
鉗位是指將某點的電位限制在規(guī)定電位的措施,是一種過壓保護技術(shù)。產(chǎn)生這個措施的那些電路叫做鉗位電路(clamping circuit)。鉗位電路的作用是將周期性變化的波形的頂部或底部保持在某一確定的直流電平上。從而提高整個電路的工作穩(wěn)定性。在鉗位電路中存在鉗位二極管(clamping diode),鉗位二極管,產(chǎn)生鉗位電壓(Clamping voltage)
鉗位是指將某點的電位限制在規(guī)定電位的措施,是一種過壓保護技術(shù)。產(chǎn)生這個措施的那些電路叫做鉗位電路(clamping circuit)。鉗位電路的作用是將周期性變化的波形的頂部或底部保持在某一確定的直流電平上。從而提高整個電路的工作穩(wěn)定性。在鉗位電路中存在鉗位二極管(clamping diode),鉗位二極管,產(chǎn)生鉗位電壓(Clamping voltage)
過壓保護:
高精度運算放大器可讓系統(tǒng)設(shè)計人員能在調(diào)理信號(放大、濾波和緩沖)的同時保持原始信號的精度。當信息包含在變動極小的信號中時,信號路徑上的運算放大器在工作時具有極低的直流和交流誤差性能就顯得極為必要??傁到y(tǒng)精度取決于信號路徑的精度保持程度。在某些應(yīng)用中,可能出現(xiàn)電源電壓以外的電壓驅(qū)動運算放大器輸入的情況——這種情況稱為過壓情況。長時間(甚至短時間內(nèi))的過量輸入電流——如果電流足夠高——便可能會損壞運算放大器。面對這種可能性,系統(tǒng)設(shè)計人員通常會在放大器輸入端添加一個過壓保護(OVP)電路。因此,難就難在引入OVP電路的同時不增加誤差(損失系統(tǒng)精度)。[1]
鉗位:一種經(jīng)典的過壓保護技術(shù)
圖1所示是一種OVP(過壓保護)的常用方法。當輸入信號(VIN)幅度超過電源電壓之一加上二極管正向電壓,則二極管(DOVPP或DVPN)將會正向偏置,電流將流至供電軌,過量電流可能會損壞運算放大器。本應(yīng)用中,我們使用了ADA4077——一款精度極高的運算放大器,最大電源范圍為30V(或±15V)。鉗位二極管是1N5177肖特基二極管,因為它們的正向?qū)妷旱扔诖蠹s0.4V,這比運算放大器輸入靜電放電(ESD)保護二極管的正向?qū)妷旱?;因此,鉗位二極管將在ESD二極管之前開始傳導電流。過壓保護電阻ROVP限制了流過鉗位二極管的正向電流,使其保持在最大電流額定值以下,防止受到過量電流的損害。使用反饋環(huán)路電阻RFB是因為,同相輸入上的任何輸入偏置電流都會流過ROVP而產(chǎn)生輸入電壓誤差——增加RFB值可消除誤差,因為它會在反相輸入端產(chǎn)生一個相似的電壓。[1]
相關(guān)術(shù)語
鉗位電壓鉗位電壓是指限制電壓。這個限制的對象,可以是需要過壓保護的對象,譬如開關(guān)電源中的MOS管,需要一個鉗位網(wǎng)絡(luò)來限制D、S極間電壓,保護MOS不被損壞。
鉗位電路鉗位電路(clampingcircuit)是將脈沖信號的某一部分固定在指定電壓值上,并保持原波形形狀不變的電路。鉗位電路經(jīng)常用于各種顯示設(shè)備中。在示波器和雷達顯示器中用鉗位電路使掃描信號的直流分量得到恢復,以解決掃描速度改變時所引起的屏幕上圖像位置移動問題。在電視系統(tǒng)中用鉗位電路使全電視信號的同步脈沖頂端保持在固定的電壓上,以克服由于失去直流分量或干擾等原因造成的電平波動,從而實現(xiàn)電視同步信號的分離。
二極管的鉗位作用
在分析鉗位二極管時,必須先把一端是恒壓的,即假設(shè)該端的電壓不變,作參考電位。該參考電位視具體功能而定,可以是任意伏特。5V、0V、10V等。另一端的電壓是被鉗端,即電壓是會改變的,是你需要去鉗(就是說要去限制)的電壓。被鉗端電壓會被強制拉向參考端電壓。到底二極管的N極還是P極接參考端呢?這個不好說的,要按具體功能而定。反正就是按照二極管的導通原理來分析就行了。譬如P端接5V參考端,那被鉗端電壓就被鉗在了5V或以上;如果N端接5V參考端,那被鉗端電壓就被鉗在了5V或以下;再比如我用兩個二極管,一個P接5V參考端,一個N接5V參考端,各自的另一端接被鉗端,那被鉗端電壓就被鉗在了5V整了!以上分析均忽略二極管導通電壓。
怎樣理解二極管的鉗位電路和穩(wěn)壓電路
要弄懂這個問題,必須理解二極管的伏安特性曲線。
先看第一象限的正向特性:
我們發(fā)現(xiàn),當正向電壓從零開始上升,在0.4V之前,二極管的正向電流很小。但從0.7V開始,電流迅速增加。
再看第二象限的反向特性:
我們發(fā)現(xiàn),我們發(fā)現(xiàn),反向電壓一直到達-40V時,反向電流也即反向漏電流近乎為零。
這說明,二極管的正向電壓大于0.7V后,其等效電阻很小,這叫做二極管的正向特性;二極管的反向特性是反向電阻很大。
我們來看下圖:
我們先來看圖1:
圖1中,二極管處于正向接法,它的管壓降是0.7V。因此,電阻R上的電壓為:
那么流過電阻R的電流呢?
現(xiàn)在我們再來看圖2:
我們看到,兩只二極管的正極都接到12V,因此兩只二極管都屬于正向接法。于是,D1二極管的正極應(yīng)當是6+0.7V=6.7V,D2二極管的正極應(yīng)當是2+0.7=2.7V。那么電路的輸出端電壓Usr到底是多少呢?
假設(shè)Usc=6.7V,于是二極管D2將處于正向接法。又因為二極管D2的壓降是0.7V,因此二極管D2的正極將會被強制性地拉到2.7V。如此一來,二極管D1將處于反偏狀態(tài),即D1的負極電壓比正極電壓高。
注意:D2導通后,D1的正極變成2.7V,同時D1的負極是6V,因此D1被反向偏置而截止。
也就是說,輸出電壓Usc被強制性地鉗位在2.7V。哪個電壓低,電路的輸出電壓就是低電壓再加上0.7V。
我們來看一個實例:
此圖是一套用于控制晶閘管觸發(fā)的電路。按圖示我們能看到用正與門構(gòu)成的鉗位電路。三個輸入端分別是測控端電壓、PID控制和觸發(fā)脈沖電路。
測控端電壓電路正常輸出是脈動直流,高電平的占空比較大;PID控制輸出也是高的電平,而觸發(fā)脈沖則輸出正負交替的高電平脈沖??梢姡谡G闆r下,與門的輸出由觸發(fā)脈沖來決定,畢竟零電平也是脈沖的一部分。
可見,鉗位電路的應(yīng)用還是很廣泛的。
再談?wù)劮€(wěn)壓二極管。
我們看上圖的測控端電壓電路:
設(shè)變壓器的初級電壓為380Vac,次級為24Vac,于是經(jīng)過橋式整流后,其平均電壓為0.9X24=21.6V,屬于脈動直流。但實際計算時不能這樣算,必須用最大值來計算。
我們知道穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿區(qū),見第一幅圖的第三象限。它的曲線特點是:電流變化很大,但電壓變化很小,這就是它的穩(wěn)壓原理。不過要注意:此時二極管處于反向接法,即穩(wěn)壓二極管工作在反向電壓下。
設(shè),上圖中的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓是12V,最大穩(wěn)定電流是25毫安。我們先把電阻R2開路,來計算R1的值。
故R1取值為820歐,功率為0.51W,取標稱值1W。
此時穩(wěn)壓二極管兩端的波形是什么樣的?就是波形圖中下部的綠色部分。在這里,穩(wěn)壓二極管起到給半波直流波形削頭的作用。
現(xiàn)在,我們把R2接入,于是流過穩(wěn)壓二極管的電流變小了。但只要流過穩(wěn)壓二極管的電流仍然在它的穩(wěn)定電流范圍之內(nèi),則穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓作用就能維持。
設(shè)穩(wěn)壓二極管的最小穩(wěn)定電流為5毫安,則流過R2和R3的電流為25-5=20毫安。故R2+R3的取值為:
實際上,我們看到R2+R3的和只要不低于600歐即可,故R2+R3的實際值會大于計算值。具體取值與我們的解答無關(guān),此處忽略。
我們看到,晶體管T1的集電極也有一只穩(wěn)壓二極管D2,它的用途同樣也是削幅,使得輸出到后級的脈沖幅度最高值就等于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓。
================
至此,二極管的鉗位電路和穩(wěn)壓二極管的用途都講完了。
TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管(鉗位二極管)原理參數(shù)
瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)又叫鉗位二極管,是目前國際上普遍使用的一種高效能電路保護器件,它的外型與普通二極管相同,但卻能吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率,...
關(guān)于二極管鉗位電路的工作原理與波形輸出判斷方法,拿走不謝
所謂鉗位,就是把輸入電壓變成峰值鉗制在某一預定的電平上的輸出電壓,而不改變信號。鉗位電路(1)功能:將輸入訊
最簡單鉗位電路分析(多款二極管正鉗位器電路與二極管負鉗位器電路對比)
一個由二極管,電阻,電容組成的電路,能使輸入波形發(fā)生某個值的偏移,但其形狀不發(fā)生變化,就是鉗位電路,比如該典型鉗位電路參數(shù):輸入信號5V ,1KHZ的方...
推挽變壓器的有源鉗位是什么?變壓器在電力系統(tǒng)中是什么位置?
當Q1柵極信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,此時Q2也還截止,即死區(qū)處Q1,Q2都不導通,T1初級上半部分由于和次級耦合的原因,能量僅在Q1導通時向次級傳遞能量...
有效的反激鉗位電路設(shè)計方法RCD鉗位電路的參數(shù)設(shè)計詳細資料概述立即下載
類別:電源技術(shù) 2018-06-13 標簽:開關(guān)電源鉗位RCD
基于低頻中點鉗位單元的非隔離型并網(wǎng)逆變拓撲立即下載
類別:電力論文網(wǎng) 2018-01-19 標簽:鉗位并網(wǎng)低頻
UCC289X有源鉗位正向轉(zhuǎn)換器的環(huán)路穩(wěn)定性技術(shù)方案立即下載
類別:電源技術(shù) 2017-12-08 標簽:轉(zhuǎn)換器鉗位ucc289x
有源鉗位反激式光伏微型并網(wǎng)逆變器輸出波形質(zhì)量的分析和改善立即下載
類別:模擬數(shù)字論文 2016-12-26 標簽:反激式鉗位有源鉗位
NCP1562的有源鉗位正激拓補結(jié)構(gòu)及電路
NCP1562的有源鉗位正激拓補結(jié)構(gòu)及電路 圖4中的有源鉗位正激拓撲是一個存在已久的軟開關(guān)結(jié)構(gòu),雖然這種結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的正向式拓撲結(jié)構(gòu)類似,但過去
2010-01-04 標簽:鉗位 4068 0
有源鉗位轉(zhuǎn)換技術(shù) 鉗位技術(shù)的分類: 有源鉗位(Active CLAMP)技術(shù):有源鉗位技術(shù)要比無源技術(shù)好,所以本章只介紹有源鉗位技術(shù)
2009-01-12 標簽:鉗位軟開關(guān)轉(zhuǎn)換技 3070 0
有源鉗位反激轉(zhuǎn)換器-正激式轉(zhuǎn)換器
有源鉗位反激轉(zhuǎn)換器-正激式轉(zhuǎn)換器 反激轉(zhuǎn)換器一正激式轉(zhuǎn)換器(Fly-Forward CONVERTER)最早由美國IR
2009-02-19 標簽:鉗位 2475 0
Q A 用鉗式探針測量交流電流 交流鉗能以非侵入的方式測量流過導線的電流。我們經(jīng)常會收到客戶的詢問,在2相或3相交流應(yīng)用中,應(yīng)從哪根電線測試電流。使用2...
編輯推薦廠商產(chǎn)品技術(shù)軟件/工具OS/語言教程專題
電機控制 | DSP | 氮化鎵 | 功率放大器 | ChatGPT | 自動駕駛 | TI | 瑞薩電子 |
BLDC | PLC | 碳化硅 | 二極管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
無刷電機 | FOC | IGBT | 逆變器 | 文心一言 | 5G | 英飛凌 | 羅姆 |
直流電機 | PID | MOSFET | 傳感器 | 人工智能 | 物聯(lián)網(wǎng) | NXP | 賽靈思 |
步進電機 | SPWM | 充電樁 | IPM | 機器視覺 | 無人機 | 三菱電機 | ST |
伺服電機 | SVPWM | 光伏發(fā)電 | UPS | AR | 智能電網(wǎng) | 國民技術(shù) | Microchip |
Arduino | BeagleBone | 樹莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
OrCAD | Cadence | AutoCAD | 華秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |