電源提示:震撼和令人敬畏(PMLK)
一開(kāi)始工作,帶著大學(xué)里的一些電力電子理論,我啟程前往實(shí)驗(yàn)室。在我最初的幾周里,我意識(shí)到了電子產(chǎn)品的真正力量。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,我可能不小心炸毀了電容器,看到微小的火焰吞沒(méi)了我的 MOSFET,并測(cè)試了我的(正在開(kāi)發(fā)的)焊接技能,把太陽(yáng)接觸到的所有東西都短路了。我喜歡挑戰(zhàn),所以我問(wèn)自己,“我怎樣才能更好地為這份工作做好準(zhǔn)備?”
就像我剛上大學(xué)時(shí)一樣,答案是有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)室工作。由于電源是每個(gè)電子系統(tǒng)的必要組成部分(無(wú)電源 = 無(wú)功能技術(shù)),TI 發(fā)布了一個(gè)套件,旨在為學(xué)生和專業(yè)人士提供實(shí)用的電源知識(shí),以滿足基本電源概念和高級(jí)設(shè)計(jì)要求。該軟件包稱為TI 電源管理實(shí)驗(yàn)室套件(TI-PMLK),我有機(jī)會(huì)試用它。
拆箱
降壓套件(還有一個(gè)LDO、升壓和即將推出的降壓-升壓套件)附帶幾件物品:一本包含六個(gè)實(shí)驗(yàn)的書和一個(gè)帶有兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器電源的電路板。我注意到的第一件事是板接口。有很多測(cè)試點(diǎn)、跳線和可用的分流器,當(dāng)您想要快速更改但又不想花時(shí)間焊接時(shí),這可以節(jié)省大量時(shí)間。
本書的前言解釋了 PMLK 的靈感、目的和結(jié)構(gòu)。所提供的書也有PDF 格式,如果多人想要使用的話。目錄揭示了實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)。它很好地將關(guān)鍵信息與小描述隔離開(kāi)來(lái),以避免在頁(yè)面中來(lái)回切換。隨后的頁(yè)面列出了所需的儀器、帶有材料清單 (BoM) 的示意圖以及兩塊錢的連接。現(xiàn)在是試驗(yàn)的時(shí)候了。
入門
為了開(kāi)始第一個(gè)實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)關(guān)注線路和負(fù)載條件對(duì)效率的影響,我前往實(shí)驗(yàn)室設(shè)置我的設(shè)備。本書推薦了適當(dāng)額定的直流電源、示波器、電子負(fù)載和萬(wàn)用表。但是,如果您的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置沒(méi)有配備實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中列出的設(shè)備,那么還有一本具有成本效益的測(cè)試方法手冊(cè),其中概述了如何使用最少或替代設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。
為了連接到輸入和輸出接線端子,我剪斷了一些我的連接器可以抓住的電線,并將它們固定到接線端子上。儀器和降壓轉(zhuǎn)換器之間的所有電線連接都列在“實(shí)驗(yàn)設(shè)置”頁(yè)面中。
建立聯(lián)系后,我開(kāi)始閱讀實(shí)驗(yàn)的第一部分“案例研究”。案例研究總結(jié)了實(shí)驗(yàn)的目的以及我們將使用的組件。“理論背景”部分列出了有用的公式,用于在實(shí)驗(yàn)后期將理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較?!皽?zhǔn)備和程序”部分將指導(dǎo)您逐步了解如何為電路板上電、加載電路和測(cè)量值。
測(cè)量和計(jì)算
完成這些步驟后,我在示波器上獲得了開(kāi)關(guān)波形,以及輸入和輸出端的電壓和電流。實(shí)驗(yàn)的目的是改變輸入電壓和負(fù)載電流,以觀察它們對(duì)系統(tǒng)效率、開(kāi)關(guān)波形和電感紋波的影響。
開(kāi)關(guān)和電感電流紋波波形顯示在示波器上,而萬(wàn)用表從左到右讀取輸出電流、輸出電壓、輸入電壓和輸入電流
在測(cè)量開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)和電流紋波時(shí)看到理論變得生動(dòng)真是太棒了,因?yàn)樗C實(shí)了課堂上看到的計(jì)算和圖表。進(jìn)行測(cè)量后,下一步是將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行比較。借助理論部分的方程式和 TI-89 圖形計(jì)算器,我開(kāi)始計(jì)算。
完成計(jì)算后,系統(tǒng)會(huì)提示您一些問(wèn)題,這些問(wèn)題將在實(shí)驗(yàn)后面的“討論”部分中回答。該實(shí)驗(yàn)還提供了一些可以與我的比較的圖,并且很好地解釋了我所看到的現(xiàn)象。
總體而言,TI-PMLK 是任何學(xué)生或?qū)I(yè)人士的絕佳工具。書中的實(shí)驗(yàn)涵蓋了我們今天在工業(yè)中看到的許多主題和挑戰(zhàn),并將其與工程師在將其設(shè)計(jì)成系統(tǒng)時(shí)必須做出的電源性能權(quán)衡相關(guān)。該套件通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)激發(fā)興趣,并通過(guò)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)將論文理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
作為一名剛畢業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生,我喜歡 TI-PMLK 為新工程師提供冒險(xiǎn)進(jìn)入電力電子領(lǐng)域所需的基本經(jīng)驗(yàn)和工具。如果您是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師,TI-PMLK 還可以為您提供培訓(xùn),幫助您做出有意義的設(shè)計(jì)決策,從而提高尺寸、成本和效率??偟膩?lái)說(shuō),我強(qiáng)烈推薦 TI-PMLK,并且迫不及待地想測(cè)試 LDO 和升壓板。