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关键词: 电路设计, 工作原理

问：如何在不减慢断开速度的情况下减慢FET的导通速度？

作为电路设计人员，你可能会遇到这样一种情况：需要使用串联栅极电阻（如为什么要将电阻与FET的栅极串联中所述）来减慢FET导通的速度，但同时又不希望减慢断开的速度，你将如何做？

以下述电路图为例，其中使用5V栅极驱动（U1）来打开/关闭用于切换神秘负载的低边N沟道FET。

R1用于减慢FET的导通速度。FET的栅极电容中充满了电流（其峰值被10Ω电阻限制为500mA（5V/10Ω）），栅极电压将随着R1设置的时间常数和Q1的栅极电容（大约值）上升。上升到FET阈值电压所需的时间为导通时间，那断开时间又怎么办呢？

在没有任何其他干预的情况下，断开时间与导通时间大致相同，因为FET的栅极电容也必须通过R1放电。不过，添加标示极性的二极管D1可以缩短断开时间，但不会缩短故意延长的导通时间。

需要注意的是，目前的栅极电压在断开状态下包含一个额外的二极管电压降，但只要该电压远低于FET阈值电压即可完全断开，无需担心。另请注意，如果需要相反的效果（即快速导通，缓慢断开），只需在相同概念上反转二极管的极性即可（类似地，导通电压的二极管电压降仍必须远高于FET阈值电压，才能完全导通）。

一种可能需要用到此种方法的应用是具有高边和低边FET的桥式驱动电路：其中，一个FET必须在导通另一个FET之前完全断开，以避免直通（在两个FET同时短暂导通时，电源通过二者对GND暂时短路）。

更多电路设计相关的技术信息, 请参阅：

• FET为何无法导通？
• FET为何无法断开？
• 电路设计思路：三路单独输出和两路共控输出
• 不同电压下的数字隔离器设计
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• 如何计算开关电源设计交流损耗

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关键词：磁芯

问题：使用铁氧体磁芯作为滤波元件有何好处? 参数中“高阻抗”代表什么?     

DK工程师提议：

相较于其他需要电路连接的噪声抑制元件(例如使用电容器)，铁氧体磁芯不需要“接地(Grounding)”。接地会将部份噪声放回电路的地，引发另一问题，故使用铁氧体磁芯可避免对电路影响。

当电缆或电路穿过铁氧体磁芯时，由于铁氧体吸引“磁通量 (magnetic flux ) ”的能力，电缆上电流(信号和噪声)产生的磁场被铁氧体吸收。 “信号”磁场会集中于铁氧体中心(Core)附近, 而噪声则在外围。而由于外围路径较长，造成磁损耗转换成热量并消散，从而防止噪声发射。这样就可以在不接地的情况下实现噪声抑制。

故噪声电流的磁通量在阻抗的影响下减小。阻抗愈高，消除噪声电流的效能愈高。

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关键词：响应频率  ，接近传感器 

问题：响应频率 (Response Frequency ) 在接近传感器(proximity sensor)应用中有何含意? 如何利用些参数选择合适接近传感器? 

DK工程师提议： 

当一个物体以一定的速度通过接近传感器的感应区域移动时，接近传感器的响应频率决定它是否能够正确检测到该物体。 

接近传感器的响应频率，代表接近传感器可以感测到物件的最高移动速度，进而作出反应。 

换言之，频率响应参数数值愈低 (例如10-100Hz)，表示该接近传感器可容忍物件较慢移动，这类型通常用于电力装置、人体感应开关。如果物件在小于1/100秒的时间内通过100Hz接近传感器的感测区域，则传感器不能保证正确感测到该物件的存在。这种接近传感器的响应频率较低，通常用于功率器件和人体感应。 

相反，频率响应参数数值愈高(例如可达5~10kHz), 表示可容忍物件高速移动, 或突然其来的瞬间反应，例如用于大型工业设备的控制或故障意外引发的瞬间关闭。

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关键词：LED，LED支座

问题：在通孔LED 灯的应用中，使用LED支座有何好处?    

DK工程师提议：

LED支座一般是圆柱形，以绝缘体为主体，例如PVC、尼龙等。

LED支座可协助LED 产品于外在的机械应力的环境下(例如振动、碰撞)，也可保持光源线性固定 (Linear Alignement)，同时也可保护引线免受外部机械应力的损坏。

LED支座也可将LED光源升高，同时增强产品研发零活性，方便清洁PCB工序及防止LED引线接触，造成短路。

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关键词：电路保护 

问题：PTC真的可以作为电路保护中的保险丝? 

DK工程师提议： 

保险丝通常用于电路保护，因为它们便宜，易于使用且易于安装 。 但一旦它们被击穿，就不能再用了。设计电路保护时，不妨考虑PTC可复位保险丝 。 

PTC 可复位保险丝的选择: 

“PTC”是正温度系数热敏电阻的缩写，是一种当电路受到有害浪涌电流影响时，它对电流的抵抗能力随着温度升高而增加的元件。因PTC由聚合物造成，能够一直保持高电阻状态(关断状态)，能有效地阻止了过量电流通过电路。直到其冷却下来，它的电阻值便会降低。 

这种“复位”的能力允许PTC热敏电阻可以多次保护电路，而不像只有一次性保护的保险丝。如笔记本电脑，便携式设备和计算机外部设备等装置中，PTC是绝佳方案用来防止异常浪涌电流。 

如果要确保无论什么原因导致故障都必须完全停止操作，例如昂贵的工业设备或精密的校准装置，无法承受反复的冲击，那么通常会使用保险丝。 

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关键词：弹簧针

问题：弹簧针(Spring-loaded Pin)有何特点? 如何应用?

DK工程师提议：

弹簧针(Spring-loaded Pin)是一种由4个主要部件组成弹簧式触点，分别是柱塞(Piston)、本体(Body)、弹簧(Spring)及端帽(End-Cap)，它又称作弹簧针、弹簧顶针、弹簧探针、Pogo Pin连接器。

弹簧针主要用于板对板连接。弹簧针的一边引脚可以通过焊接或压接固定在PCB上，而它另一边引脚则通过机械运动（例如电池盖打开和关闭）与引脚连接。它的弹簧张力，能够确保柱塞和另一块板上的接触垫牢固地压在一起。

弹簧针的主要优点在于不需要精确的板对板对齐下，仍然具有比典型连接器更好的振动容限，此外由于系统的长期运动或振动，可能导致电路板与在电路板之间不对齐，但弹簧针仍然可以有好的连接性。

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关键词：接触器，继电器

问题：接触器和继电器的区别在哪儿?

DK工程师提议：

通常接触器和继电器具有相同的工作原理，有时在应用中可以执行相同类型的工作，所以人们通常会对接触器和继电器之间的差异感到困惑。

它们之间的主要区别是处理的负载的能力。接触器用于高压负载，高电流负载或两者。有些接触器通常用于超过6A和/或1.5kV的应用中。它们具有更大的接触面，这是专门设计用于承受更大的负载。

由于接触器比继电器体积更大，会有较大的开关触点体积，所以它比继电器功率消耗更多。

如果您的应用根本不需要接触器，可以考虑使用继电器来节省电力。

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关键词：触摸屏，电阻式，电容式

问：电阻式触摸屏与电容式触摸屏有什么区别? 一般是怎样应用?  

DK工程师提议：

比较电容式（显示模块/触摸屏幕覆盖触摸屏） 的技术，电阻式 (显示模块/触摸屏幕覆盖) 是较旧的技术。

电阻式触摸屏由几个非常薄的层组成。当有人按下触摸面板时，顶层弯曲接触底层，闭合电路并引起电流回路。电阻式触摸屏通常只能用作单点触摸设备，但制造成本较低及易于使用在任何类型的触摸应用。

电容式触摸屏通常由两层（表面绝缘体和下面的透明导电层）制成。由于人体本身是导电体，因此当用手指（或导电笔）触摸触控面板时，面板的静电场会发生扭曲。触摸屏的控制器能够识别触摸屏上这个失真的位置，并相应地向系统发送信息。电容式触摸屏容許“多点触控”，只需要很少的力氣都可產生触控。与电阻式触摸屏相比，它们的使用寿命更长，适用于高档面板控制器或手机应用。

以下分析了一些常见电阻式与电容式触摸屏的优点和缺点，方便你选择合适的触摸应用技术！

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关键词：电源

问题：“电源并联”(power supplies in parallel ) 有什么特点? 设计时要注意什么地方?

DK工程师提议：

在下图中，当您并联连接电源时，输出电流总是高于单个电源可以输出的电流。 多个电源并联还可以使得系统提供冗余，从而提高整体可靠性。

此外，将系统所需的电流分配到多个电源上，可降低单一电源的热负荷，有助于PCB的散热设计和整个系统的散热效率。

不幸的是，电源并联不能保证每个单独的电源可以提供精确相同的负载电流输出。 这意味着即使每个并联电源使用完全相同的型号，但每个电源的效率，热负荷和预期寿命也可能不同。 这会使电路设计或维修变得复杂。

更多有关“电源并联”文章:

正确配置电源并联以分担负载电流

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关键词：电源转换器

问题： 电源转换器的最小负载有没有要求？如何从规格书中读取？

DK工程师提议：

为了使电源正常工作，大部份转换器在工作时都需要在每个输出点连接负载(loading)。

最小负载的要求是为了确保转换器工作于规格内，否则输出电压电平将会不稳定或者处于容差范围外。

一般生产商会在规格书上标示最小负载, 例如XP POWER公司的DDC15 系列，最小负载是0ohm ( 请注意，没有负载时将不会有任何输出电流。)

但在某些情况下，您可能无法在规范中清楚地找到这个最小负载信息。您可能需要根据您提供的规格来进行数学计算。例如，CUI PYB15-Q24-S3 数据表显示其最小输出电流为200mA。鉴于其固定的3.3V输出，其最小负载可以通过简单的欧姆定律计算来确定。
3.3V / 200mA = 16.5欧姆

同样地，一般线性稳压器都需要最小负载才能正常工作。

更多有关稳压器最小负载的信息

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