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如何识别和评估电压滞后

关键的外卖

  • 电压迟滞是电力系统和磁系统中普遍存在的问题。

  • 电压滞回的主要影响是在设计电池和复杂电路时。

  • 电压滞后是一个持续存在的问题,因为它不能完全通过工程解决,尽管技术有所进步。

如何识别和评估电压滞后

集成电路

电压滞后会极大地影响集成电路等。

当从电源上施加或移除电流时电气系统在美国,设计人员通常可以假设当前更改与其对组件产生的影响之间存在可以忽略不计的延迟。在某些上下文中,有些延迟是预期的,例如传播延迟,设计人员可以通过更新所使用的组件的引用来计划这些延迟。

当施加或去除电压的预期效果在延迟后发生时,这种现象被称为电压滞后。电压迟滞可以发生在许多电子元件以及结构,包括电池、比较器、电路和变压器。

什么是电压滞后?

滞后被广泛地定义为一种现象,即系统的状态在接收输入的时间和输入产生效果的时间之间发生了显著的变化。电压迟滞是一种特定类型的迟滞,当电流或电压变化时发生在电气系统中,但变化的影响被延迟超过明显的间隔,如传播延迟。

电压迟滞和磁迟滞

电压迟滞与磁迟滞有关。当电流产生持久的磁性时,磁滞现象就发生了,变压器内部也会发生这种情况和电感。由于电流可以产生磁场,因此通过施加足够强的电流来逆转磁滞现象是可能的。像电压迟滞一样,磁迟滞会导致效率的损失,并有引起磁化物质扭曲的额外缺点。

幸运的是,当电压迟滞存在时,磁迟滞并非不可避免;在许多情况下,尽量减少电压迟滞可以防止磁迟滞。然而,工程师们可能不想阻止所有的磁滞现象,因为它在工程上也有一些有用的用途。

电压迟滞是一个问题吗?

电压迟滞比其他类型的迟滞更容易预测。虽然在许多情况下这是一个持续存在的问题,但它在工程上也有一些有用的用途,特别是在平滑噪声信号或输入方面。

电压迟滞是有益的还是有问题的取决于它的应用,电气系统中的迟滞水平也可以决定它是有益的还是有害的。一般来说,电路中的电压滞回越低,电路的效率就越高。

电压滞后如何影响工程?

电压迟滞被证明是有害的,在维持锂离子电池内的充电。过度充电的锂离子电池会增加电压滞后的可能性,这对电池未来的充电能力产生负面影响。电压迟滞也可能来自电池内部的许多变化,这些变化会影响正常工作期间的电流流动,包括结构缺陷或磁畸变。重复的电池充电增加了这些变化的可能性,反过来又增加了电压滞后的风险。电池反复充电的过程被称为循环,在超过一半的情况下会增加过电压,但不是所有情况。这就是为什么一些锂离子电池可以使用很长时间,而另一些电池很快就会失效。过电压和电压滞后现象越严重,电池寿命越短。

相比之下,电压迟滞是一个比较国的稳定力.电压滞回消除电流和电压波动比较器内部.以这种方式保持一致的电流和电压可以使电路中的组件保持稳定的电源供应,并防止故障。

电压迟滞对忆阻器或带记忆的电阻的概念也是至关重要的。忆阻器依靠磁滞回线产生电容效应,使其具有可变电阻。电容效应可以由电压、温度或湿度的变化触发。电阻的变化也可以在其他元件中表现出来,这被称为记忆效应。

设计人员应如何评估电压滞后?

设计人员应根据电压迟滞对系统的影响来评估电压迟滞的影响。虽然迟滞总是有不可预测的因素,但设计人员可以利用关于迟滞效应的已知信息,对电压迟滞将如何影响他们正在构建的新系统做出有根据的假设。

如果一名设计师正在构建一个由锂离子电池供电的项目,他们对电压迟滞电位的了解可能会导致他们修改他们的设计,以仔细管理电池周围的电流。虽然设计师不能防止电池内部的退化,但他们可以计划他们的项目,以减少外部力量导致随着时间推移退化加剧的机会。另一方面,使用带有逻辑电路的比较器的设计人员可能希望在他们的模型中建立一些电压迟滞。在逻辑电路中加入适量的电压滞回可以使其稳定,这样它就不会在状态之间意外切换。

电压迟滞对设计人员来说是一个头疼的问题,但是使用正确的工具可以缓解它。的PCB设计和分析概述页面提供理想的工具,以尽量减少电压滞后,包括Allegro PCB编辑器

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