在嵌入式系统的开发中，内存是最程序员非常需要关注的对象，尤其是MCU开发、网络协议解析、硬件寄存器操作等领域，能否对内存进行高效的利用和合理的管理，将直接影响程序的性能和硬件的稳定性。
AC220V电路2KV防雷滤波设计 图1 AC220V电路2KV防雷滤波设计 图2 接口电路设计概述： 交流电源接口通过电源线与电网连接为电气设备提供电能，产品在工作中产生各种干扰，如电源变换电路、高频变压器、数字电路等产生的干扰，这些干扰通过电源接口形成对电网的传导干扰以及对空间的辐射干扰； 当电网上有大功率感性负载通断或电网遭受雷击时，会在电源接口产生瞬态的脉冲干扰和浪涌干扰，若电源接口不进行防护滤波设计，这些干扰容易影响产品的正常工作，雷电干扰甚至能损坏设备，因此交流电源接口需要进行电磁兼容设计，确保设备工作稳定； 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；同时兼容接口防雷设计；本方案防雷电路设计可通过IEC61000-4-5标准，共模2000V，差摸1000V的接口防雷测试。 电路EMC设计说明： 1.电路滤波设计要点： L1、C1、C3、C4组成第一级滤波电路。C1为差模滤波电容，主要滤除差模干扰；C3、C4为共模滤波电容，为共模干扰提供低阻抗回路；L1为共模滤波电感，对共模干扰进行抑制。 L2、C2、C5、C6组成第二级滤波电路，C2为差模滤波电容，主要滤除差模干扰，C5、C6为共模滤波电容，为共模干扰提供低阻抗回路，L2为共模滤波电感，对共模干扰进行抑制； 若产品功率大，干扰强，单级滤波插入损耗有限，则设计前期需要考虑多级滤波； C19为整流桥的高频滤波电容，一般采用小电容，主要为整理桥的高频谐波电流提供回流路径； C20为变压器的高频滤波电容，一般采用小电容，主要为变压器的高频谐波电流提供回流路径； C15和R13组成续流管上的削尖峰电路，C15电容典型取值为1000pF，R13电阻典型取值为10Ω； C12和R12组成PWM控制线上的滤波电路，C12电容典型取值为47pF，R12电阻典型取值为10Ω，其值可根据后续测试情况进行调整； L4和C8组成输出端滤波电路，主要为输出端口进行共模和差模滤波； 各种功能地通过电容连接，电容典型取值为1000pF，其值可根据后续测试情况进行调整； 2. 电路防护设计要点 RV1、RV2、RV3、GDT1组成第一级防护电路，其中RV1进行差模防护、RV2、RV3、GDT1进行共模防护。 RV2、RV3、GDT1防护器件会导致绝缘耐压试验不能通过，当接口需要考虑绝缘耐压试验时建议去掉RV2、RV3、GDT1三个元器件。 3.特殊要求 电路中所有的电容应符合安规的要求，差模电容选取额定电压250V以上X电容，共模电容选取额定电压250V的Y电容； 因为压敏电阻失效模式为短路，可能会造成大电流，所以需要增加保险丝F1，并且保险丝F1位置要靠近接口放置。 4.器件选型要点 交流电源接口电路中的Y电容（C3、C4和C5、C6）容值选取范围为100pF~4700pF，典型值选取2200pF； 交流电源接口电路中的X电容（C1和C2）容值选举范围为0.1μF~2.0μF第一级中的X电容C1典型值选取0.33μF，第二级滤波中的X电容C2典型值选取1.0μF； L1、L2、L4为共模电感，共模电感感值范围为100μH~30mH，典型值选取15mH； 输出端的滤波电容C8取值范围为100PF~0.1uF，典型取值为10nF； RV1、RV2、RV3压敏电阻选择压敏电压范围466V~616V，典型值选取550V，压敏电阻RV1的通流量(10次冲击)选择大于等于167A，压敏电阻RV2、RV3的通流量(10次冲击)选择大于等于167A； GDT1气体放电管选择直流击穿电压为466V~616V，典型值选取550V，通流量选择大于等于167A。
5V升压充电双节锂电8.4V 三节锂电12.6V 双节磷酸铁锂7.2V 当我们电池是多串的情况下，怎么用5V的供电去给多串电池充电,这中间包含了升压和充电管理两部部的电路,但现在我们可以用单芯片的方式解决. 1.输入供电可使用极普遍通用的5V供电电路,省去了配备专用充电器的麻烦. 2.串联的电池可以用设备提供更高的工作电压和动力,大副提高整个供电系统和效率,多串的高电压可提高需要高电压的如马达 功放供电 发热丝等等. 3.单芯片完成了5V供电升压和电流充电管理电路,简化了电路,节省了电路板体积和需求的元件数量，因此是一种综合成本降低的解决方案. 主要适用场景： 5V或9V等低电给二节三节多节锂电/铁锂等串联充电 电池组系统,音箱系统,筋膜枪,电池包,移动电源, 方案一: YB5080E 5V升压充双节锂电8.4V 1A PIN to PIN型号兼容： Zcc5080,cs5080, 方案二:SY6981.PDF PIN to PIN型号兼容：SY6982E 方案三:YNS2582.PDF
反馈的过程 当副边的输出电压升高时，TL431参考端电压（R端）电压也会升高，使得TL431的导通量增加，同时光耦内部的发光二极管流过的电流也会增大，进而使得光耦三极管导通量增加，相连的电源IC电压反馈引脚VFB电压降低，则PWM控制器控制开关MOS引脚的输出占空比降低，输出电压就会降低。当副边输出电压降低的时候，调节过程会相反。 反馈参数静态工作点的计算 R6的计算 假设输出电压VOUT是12V。TL431内部是由各种晶体管构成的，如图所示 参考电压端连接运放的同相输入端，要想其稳定工作，参考输入端的电流一般是2uA左右，VREF=2.5V，为了避免此端口电流影响分压比以及电阻热噪声的影响，一般取流过电阻R6的电流为参考端电流的100倍数以上。 考虑到功耗的要求，R6希望大一些，综合考虑，R6为10k R5的计算 输出电压为VOUT=12V，TL431的VREF=2.5V，通过R5和R6的电流近似相等，则有： 计算R3 TL431内部需要供电才能正常工作，R3是为TL431供电的电阻。正常时候光耦那一路在给TL431进行供电，但光耦电流也有很小的时候，在光耦电流接近零的时候，R3要能为431进行供电。 光耦的压降一般为1.2V左右，当光耦的电流接近零的时候，R1上面基本上无压降，此时R3上面的压降是1.2V. 下图数据手册中可以得知IKA=1~100mA; 同时考虑到功耗，取R3为1K. 计算R1 R1的取值要保证芯片控制端取得所需要的电流（假设最小电流为1mA，并且PC817的CTR=0.8-1.6,取最低0.8，CTR光耦的传输比），要求流过光二极管的最小电流： TL431的阳极与阴极之间的电压差为2.5V，光耦原边二极管的压降为1.2V. 光耦原边二极管最大导通电流在50mA左右，TL431的为100mA左右，选择流过R1的最大电流为50mA 总结来说： TL431工作在线性区状态； 参考端电压由R5和R6的电阻分压确定，与内部2.5V的基准电压源进行比较；正常情况下，参考端R端的电压在2.5V上下波动； 参考端R端的电压越高，则TL431 VKA的阻抗越小，即KA两端电压越低；KA两端电压，不会低于基准电压2.5V，参考端R端的电压越低，则会相反。 动态反馈补偿计算 R5,C4形成一个在原点的极点，用于提升低频增益，来限制低频（100HZ）纹波和提高输出调整率。R4,C4形成一个零点，来提升相位，放在带宽频率的前面增加相位裕度，具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少。R4,C4的频率越低，其提升的相位越高，最大只有90度，但在其频率很低时候低频增益也会减低，一般放在带宽的1/5出，可以提升约78度相位。
变频器是在工业自动化和机械自动化中经常都会用到的设备，随着工业科技的发展，变频器的使用越来越频繁，不仅能够达到相同的控制目的，更加能够安全，节能，高效的运行，相对应的，变频器的发展对电力技术人员的维护要求也越来越高，因此了解和熟悉变频器的基本组成，性能和控制方式是非常有必要的！今天我们就重点看看变频器的基本构成，各部分的作用以及常见的控制方式：
一、电池的底部防护有多重要？ 车辆行驶过程中，特别是在面对路石冲击、底部刮碰常见工况时，车辆的零部件需要极高的耐受能力。对于电动车来说，由于动力电池作为车辆的“心脏”部品，位于车辆底部，因此电池的底部防护显的尤其重要。 电池底部磕碰的风险不容忽视，据统计，其场景发生概率接近2%。如果没有有效的电池底部防护，部分磕碰车辆会存在潜在的安全隐患和高昂的维修代价，极端情况下会出现起火事故。 二、电池底部防护还未形成行业标准 从行业看，电池底部防护标准还没有明确定义。整车层面，X、Y向碰撞都有溃缩区防护，但底部Z向磕碰没有缓冲区，在一些磕碰场景下属于薄弱区。电池层面，GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》还未形成对电池底部Z向（磕碰方向）的防护要求。 因此，各厂家对电池底部防护设计标准参参差不齐，参考如下图片所列方案，到底怎么样的底部防护才是更安全的呢？ 三、鲁班电池超强底部防护 鲁班电池基于东风日产“0”风险安全理念开发，重新定义电池安全，不仅实现整包无热蔓延技术，达成整包针刺、加热工况下24h无热蔓延，更坚持全方位的电池安全标准，实现电池底部超强防护。公众号-新能源电池热管理； 1 构建全场景的底部防护标准 在行业内对电池底部防护还未形成统一的安全标准时，鲁班电池开发团队率先把握前沿趋势，构建全场景的底部防护标准。 （1）提前引入托底、刮底工况进行高标准验证 东风日产是《纯电动乘用车底部抗碰撞能力及实验方法》主要4家参编单位之一，在2021年就把 2024年后可能实施的底部托底和刮底防护标准提前3年引入到鲁班电池开发验证中。 首先是极端托底场景：如下图所示，通过高能量球击模拟托底场景。如下图所示，2.5cm直径的小球头以120J高能量随机选定薄弱点撞击。如果底部防护弱，在这样实验中电池底部容易开裂浸水，电芯甚至被挤压失效。 鲁班电池完整通过此托底实验评价，实验时，随着声声撞击巨响，工程师对球击后的电池包进行1m水深的30min浸泡测试，结果电池包上电正常，仍可以继续正常使用。 其次是极端刮底场景：如下图所示，此测试模拟车辆行驶过程中底部剐蹭危险场景。电池包与路障重合达3cm，让车辆以30Km/h速度冲击刮底。公众号-新能源电池热管理；如果电池底部没有强大的防护设计，这种工况极易造成电池底部变形开裂，液冷板损伤，进而电池功能失效。 实验中，鲁班电池完整通过此刮底场景评价，随着巨大的刮擦声后，刮底后的车辆没有任何报警异常，正常行驶不受影响。随后，将电池包从车上拆下再沉入1m深的水中浸泡30min后，电池包内无浸水，再将电池包装回车上，车辆又能正常启动。 （2）创新安全标准，构建防尖锐物穿刺极端场景防护 鲁班电池的底部防护是全场景的考虑，开发团队从客户用车场景出发，深入调查市场客户电池底部失效案例，发现还存在少量电池包被路面突起物如钢筋、建筑垃圾，楔形砖刺穿情景。 因此，鲁班电池团队特别追加了新的尖锐物刺穿实验场景。通过自研实验道具的高能量冲击来模拟尖锐物刺穿场景，实验冲击头部大小等同铅笔笔尖，在这样严苛的测试下，普通的电池底部护板都会被洞穿，而鲁班电池底部护板只有凹陷，没有刺穿。 2 电池底部超强防护设计 （1）超强底护板 鲁班电池团队对行业内的各项解决方案优中选优，对市场上所有底部设计方案进行了测试，如下图结果所示，在公司内部极端尖锐物刺穿场景测试摸底中，由于实验条件严苛，大部分方案不能通过。 为了达成极端安全场景，降低客户安全风险，增加成本是值得的。开发团队最终选择结果最好的方案，即3mm 厚6系铝板，此方案成本比主流方案贵一倍，但底部防尖锐物刺穿能力大幅度提升，完整通过极端防尖锐物刺穿场景，无惧考验。 （2）电池非底盘最低点设计 电池的防护不仅在于巩固电池本身强度，还需要在车身整体结构设计中考虑。鲁班电池的安全理念是实现「车电一体化」的大安全，在设计之初就考虑到把电池不作为整车最低点布置，在行驶过程中，由车车架结构优先吸收冲击能量，最大化减缓电池受到的冲击。 （3）云端安全监控 即使在极端工况失效场景下，底部磕碰造成的电池功能受损会被有效识别和预警。鲁班电池基于强大的数据平台，能够在24小时内检测350万辆车中每一辆的电池健康和安全状态。电池管理系统（BMS）能够做到全场景下对电池安全进行监测和毫秒级反应。 鲁班电池超强底部防护是我们对客户使用场景需求的深度洞察。当大家开着启辰VX6来一场期待已久的户外之旅时，鲁班电池超强底部防护时刻守护着大家，无惧考验。
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