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原创 第8期 原创赛

最近时间项目中问题回顾+DIY恒流模拟负载(结贴)

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aa20897
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实习版主
  • 2017-11-20 22:08:03
写这个帖子,对最近时间的项目做一个回顾,写一下这些时间中经历过的一些项目中的问题,对项目大小案例做一个回顾,有些问题可能是彻底解决了也知道根本原因了,有些问题是解决了也一知半解,正好可以借助论坛,看有是否有同仁有遇到同样的问题。









3333.jpg 小编的话:此图仅暂作为活动页此帖子展示图,楼主可自行更换)
aa20897
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实习版主
  • 2017-11-20 22:08:25
 
为了降本,公司将CCP508的板材换成了CCP-3400(ST)纸板,在小尺寸的电源板上没有什么问题,又在稍大的板上开始应用,结果问题就凸显了出来,在装成整机运送过程中,由于整机振动比较厉害,结果板边断裂,到用户那边出现了问题,整机上电后不能正常使用,就退到了售后,由于出现的案例较多,就成了比较严重的问题。包括后面有更严重一些的,有一块电源板由于板边断裂,脱离了螺丝固定,直接跌落到了整机铁壳上,电源烧了起来,庆幸没有发生其他事故。
liaozhaocheng
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  • 2017-11-21 08:09:50
 
有这么差的板材?用在电源上的安全问题的确得注意啊
aa20897
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  • 2017-11-21 20:24:27
 
到也不是差,能过认证,功能可以,够用就好,还可以降本, 本是不错的想法,只是有问题。



心如刀割
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高级工程师
  • 2017-11-22 07:47:07
 
是整机太重了造成板裂?
aa20897
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  • 2017-11-25 18:45:25
 
尺寸大,器件就大、多,板上器件重
shuowo394
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  • 2017-12-28 07:24:08
 
板材可以随意切换的吗?
lixiong8
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本网技工
  • 2018-3-17 16:33:24
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纸板很差很差了,我们都淘汰纸板5年了
XIAOTU80
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  • 2017-11-22 02:07:35
 
尺寸变大后,可以采用更厚的那种板材?
aa20897
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  • 2017-11-25 18:46:16
 
直接更换到材料更好的板材
lixiong8
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本网技工
  • 2018-3-17 16:34:15
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建议至少用CEM-1   最好FR-4
liguanghui2588
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  • 2017-12-21 14:36:07
 
纸板无所谓,只要功能达到就可以
aa20897
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  • 2017-12-21 21:53:13
 
恩,能降本很好,功能上达不到了就不行了。
lixiong8
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最新回复
  • 2018-3-17 16:35:44
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设计开发一两个肯定没问题,但是设计出来的产品还只是一个产品  最终可靠性才能成为商品,所以不能只追求一时的功能。
aa20897
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  • 2017-11-20 22:08:48
 
问题反馈到公司,公司就对整机的振动跌落试验做了排查,发现实际上在试验过程中就发现了同样的案例,开始想对策,大家研究一番之后,
先后对下面几个对策进行了尝试:

aa20897
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  • 2017-11-20 22:09:58
 
1.        每个螺丝跟板接触的地方加一个纸质的垫片,这个方案当成了临时的对策,但是由于人工成本较高,没法成为彻底的解决方案。
aa20897
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  • 2017-11-25 19:40:38
 
另外纸垫片让螺丝接地也不是特别好
aa20897
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  • 2017-11-20 22:13:41
 
2.        加可以过炉的铜垫片,下图所示:在做这个接地片的时候还有一个小插曲,当时有两家供应商,一家报价每个3毛,后来有人找到很早之前的另一款同样材料的产品,报价0.6毛,四倍差价,搞得人很诧异。




]FVYOW]]5G7M9V59~]BG8LL.png
aa20897
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  • 2017-11-20 22:15:01
 
方案3:切换回原板材

aa20897
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  • 2017-11-20 22:15:41
 
最后,综合成本、性能考虑,稍大尺寸功率的电源还是切换回了原板材。

心如刀割
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  • 2017-11-22 07:48:33
 
一个成熟的电源最怕的就是降成本
aa20897
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  • 2017-11-25 18:47:31
 
想法很好,降本也是做项目能力的一个很重要方面,遇到问题解决,不要出现低级问题就好。
aa20897
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  • 2017-11-20 22:16:53
 
第二个问题是做LLC恒流电源的一个项目,在计算好LLC变压器参数之后,发现怎么调试都满足不了特定工作频率范围内的调压范围,把IC的FAE叫来帮忙调调了两天也没有发现是什么问题,结果无意中跟变压器的供应商了解到,是漏感做错了,导致工作频率内调压范围太窄

aa20897
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  • 2017-11-20 22:18:47
 
之后就加深每次取回电感都要先测感量的意识,实际上这种拿回电感要验证一下感量的操作是本该就有的,当时真不知道为何没提前测一下,折腾了好久,帮忙调试的FAE也没注意到这点。

shuowo394
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高级工程师
  • 2017-12-28 07:25:16
 
要养成好习惯
aa20897
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  • 2017-11-20 22:19:10
 
后来在另一个项目团队中也遇到了类似的问题,有两家供应商提供变压器的磁芯,我们选择了同样的PCB绕组,同样的磁芯材质,结果一家A感量1.2U,另一家B则测出1.3UH,,而且我们自己实验室里也发现B送来的磁芯也是1.3UH,经过一番对比验证追溯之后,发现B的测试时外接了一段铜线连接到测试仪器上去,导致测出的感量偏高,还好有两家供应商,还能很顺利自然的发现问题,不然若让B直接送样做调试,调好了又发现有问题就浪费了好多时间。

liaozhaocheng
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  • 2017-11-21 08:13:38
 
1.2uH和1.3uH会有什么差别呢?误差这么小
aa20897
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  • 2017-11-21 20:30:35
 
实际上是基准的差异,如果TYP值是1.2,实际typ成了1.3,基准误差就有8.3%,那最大最小误差对于我们要求10%误差的磁芯误差就很大了。
aa20897
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  • 2017-11-20 22:19:40
 
从这个问题想到另外一个电桥测电感电容的方法问题,之前的测试都是按电感设置10K,300MV,电容100HZ,300MV来测试的,又在论坛看到有人讨论电感用工作频率来测的,还有看到有电感规格书用1K来测的,好几个版本,还有听说这个电感测试频率跟电桥原理有关,如果频率太高或太低都会不准,总之这个几个测试频率是有差异的,不知道各位都是如何设置这个测试频率的,或者有什么比较好的参考文档可以提供借鉴一下。
liaozhaocheng
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  • 2017-11-21 08:20:19
 
应该没什么标准吧。
电感一般都是按工作频率测,但各家又有各家的标准。
我们都是用自己的仪器验证好一个范围,然后定参数,超出就不收。什么仪器差别都不是借口,供应商还得乖乖拿仪器来对比,然后调整他自己的参数
aa20897
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  • 2017-11-25 19:42:16
 
电容、电感这个还是比较容易搞出一个统一的标准的吧?为啥没有呢?
心如刀割
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  • 2017-11-25 21:40:18
 
就像吃饭,各有各的胃口吧
aa20897
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  • 2017-11-20 22:21:57
 
第三个问题是做的两个项目中发现的一个小问题,在团队1中做的是100K左右,PCB是单层板,功率在300W以内的AC-DC,并且尺寸较大,而在团队2中做的的是一个400K左右的DC-DC项目,而且功率较大,尺寸很小的8层板,在1000W左右,在测DC-DC的MOS管GS驱动波形的时候,把地线放长一点跟短一点有明显的差异,像是下图1,2,图一是在图2的基础上波形增加了一个小矩形,各位看是什么原因呢?

当时是直接把示波器的地线减短了,然后就成了正常的图2波形。

H98Q}3SH~{)%]GFES3OFQU7.png
4P{P7F7ZK6HVI{NRBRJDX1C.png
liaozhaocheng
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  • 2017-11-21 08:24:01
 
频率越高越容易受到干扰,所以一般测试地线都是直接套接在探头上
aa20897
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  • 2017-11-21 20:34:36
 
其实这个问题当时没有细看,频率高了是容易受干扰,但是当时没有验证这干扰是不是来源于磁芯上的干扰,模块是比较小的,磁芯挨得都比较近。
心如刀割
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  • 2017-11-22 07:49:53
 
DC-DC的,干扰起来甚至连芯片都不工作了
aa20897
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  • 2017-11-22 20:28:09
 
恩,这种情况也是经常出现的,像是不经意被人把功率地跟信号地混在了一起。
x1995418
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  • 2017-11-22 14:48:20
 
示波器测量时,是不是必须把地线剪了
aa20897
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  • 2017-11-22 20:20:34
 
不是呀,看你要看什么波形嘛,如果干扰大,有影响,就试着不用地线,自己搞一个地线环用,这样干扰会小很多,
若只是看一个大概波形,不需要细节,那就无所谓了。

x1995418
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  • 2017-11-22 20:36:45
 
我看有的说,不剪了接地线会短路
心如刀割
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高级工程师
  • 2017-11-22 22:02:05
 
那个说的是示波器电源插头的地线吧。探头的地是跟插头的地连的,测量初次极就会短路,所以要剪掉。除非用隔离探头
x1995418
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  • 2017-11-23 10:26:37
 
对,就是这个。明白了
aa20897
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  • 2017-11-25 18:50:42
 
我说呢,咋还要把地剪了,哈哈
aa20897
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  • 2017-11-25 18:49:57
 
理解错了,你是说保护地呀,如果示波器的地线不接地,测一对隔离信号实惠有问题的,会坏板或者坏示波器。
x1995418
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  • 2017-11-28 09:20:19
 
对,三角电源插头那个地
aa20897
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  • 2017-11-28 20:36:03
 
aa20897
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  • 2017-11-20 22:22:35
 
说到测MOS管的VGS,又想到测MOS管电流Ids的问题,这里涉及一个电流探头接线的小问题,测MOS电流时,应该将电流探头介入漏极,不能接到源极,如果漏极跟源极之间加入电感,在开关转换瞬间上面会出现很大的电感反冲,严重时候,可能会导致MOS管误动作,导致管子烧坏
aa20897
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  • 2017-11-20 22:23:22
 
第四个问题是由于MOS管无放电电阻(GS电阻),导致在特定的条件下MOS进入了线性区,最终导致热失效,而且由于探头或者万用表测试GS电压时会引入放电回路,导致在排查问题时该现象不复现了,因此只能通过测试DS来判断是否进入线性区,最后查到了此问题。这个电阻这边通常选用20K。

liaozhaocheng
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  • 2017-11-21 08:27:01
 
学习了
aa20897
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  • 2017-11-22 20:21:32
 
   
aa20897
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  • 2017-11-20 22:23:56
 
第五个问题是LED效率的问题,当时做项目想知道两个LED电源架构的效率,比较简单的工作,拿起来就可以测得,但是前几天全部测的是电流的均方根值,开始是测出了跟实际带载趋势不符的一个效率曲线,再继续测竟然测出了大于百分百的效率,而且拉上人一起测,仍然测出同样的结果,后来有人提出来测LED的效率是需要用电流平均值的,均方根值是对于一些纯发热的器件定义的一个概念,非纯阻性器件,是不能用VIrms来计算功率的。当然针对特定的电流波形平均值跟均方根值是一样的,而另有一些则不同。
aa20897
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  • 2017-11-25 18:52:16
 
这种问题类似的还有一次听一个讲座,说测逆变器效率,结果输出输出同样测出个超过100%效率,同样的原理,有效值跟平均值还是需要思考一下的。
YTDFWANGWEI
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  • 2018-1-3 11:23:11
  • 倒数9
 
二极管、整流器类器件的损耗计算,好像都是按照平均值来的。
aa20897
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  • 2018-1-3 20:40:02
  • 倒数8
 
恩,是的,但是不止一次碰到有人会因为效率用均方根值来算的这种纠结,没注意,就差了去了。
aa20897
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  • 2018-1-3 20:41:32
  • 倒数7
 
之前听一个讲座,一个类似的案例,结果说有家公司测MOS管损耗,通过实测效率测得的MOS管损耗大的反而温升小,结果找到原因就是因为用均方根算了非纯电阻性负载的效率。
aa20897
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  • 2017-11-20 22:24:23
 
第六个问题是在做一个BUCK恒流模块的时候,因环路调整不是特别合适,电源发出噪声,结果发现自己听不到,幸好旁边有其他人在,提醒了自己一下,然后特地拉了几个人,结果有人听得到,有人听不到,才了解到人耳对噪声也是有选择性的。
liaozhaocheng
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  • 2017-11-21 08:26:28
 
噪声也是有频段的,人就更加千差万别了
aa20897
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  • 2017-11-21 20:35:27
 
是呀,以前没有遇到过,感到很有意思。
心如刀割
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  • 2017-11-22 07:53:35
 
频率低于20KHz人就可以听到了,不同的频率会有不同的声音。貌似以前做简易电子琴就学到了

aa20897
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  • 2017-11-22 20:22:44
 
频率低于20KHz人就可以听到了---这句话中的人是指人类,人类的听觉范围,不是所有人
心如刀割
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高级工程师
  • 2017-11-22 22:04:57
 
呵呵。
shuowo394
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高级工程师
  • 2018-1-1 21:01:18
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YTDFWANGWEI
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  • 2017-11-28 21:05:40
 
我就听不到,有时候都是离我好几米远的人提醒我
aa20897
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  • 2017-11-28 21:49:16
 
不是年纪大了吧?
YTDFWANGWEI
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  • 2017-11-29 10:17:11
 
我耳朵一直不太好,通常通过鼻子查找问题。
aa20897
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  • 2017-12-3 21:29:27
 
看到有同时在做EMC的时候遇到了问题,搞了很久之后,不知道有那位提出调整共模电感的方向,结果最终解决了问题。
aa20897
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  • 2017-12-3 21:29:59
 
公司里共模电感一般是带有方向的,所以问题也一般是一致性的问题,而看到之前有人提高他们公司做的共模电感没有方向,然后出现的现象是概率性的EMC问题,同一批次的共模电感,之间基本上没有任何区别,但是EMC却相差很远,合格与不合格的比例为1:1,同样是调整了共模电感的方向,然后后面就考虑了把共模电感要求供应商标注绕组方向极性的要求。

aa20897
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  • 2017-12-3 21:30:33
 
公司有人解释是因为方向性的问题,影响到了共模电感感量,导致EMC出现不一样的现象,但是感觉解释不太合适,应该是共模电感的磁场由于调整方向发生了改变,所以对外发射的或者沿着线路对其他器件的干扰小了导致EMC发生了转变,这个之前有听别人讲到从仿真上就可以很容易的看出来,不知道各位有没有这方面的一些仿真效果图。
aa20897
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  • 2017-12-3 21:31:43
 
EMC测试是一个方面,有些IC因为布线未留意,可以回收到干扰,同样可能会遇到类似的干扰的问题,调整一下共模电感的方向,干扰就消失了,电源就稳定工作了,不知道各位是否有遇到类似的案例。
aa20897
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  • 2017-12-3 21:55:10
 
使用TL494做的做的一个BUCK横流电路,结果参考以前的原理图,但是当时没有留意10U是原理图放在了输入端,实际位置是靠近494IC的,结果VCC走线过长过细,TL494少10U的VCC去耦电容,结果导致494工作时输出脉冲异常,没有起到应有的恒流作用。

aa20897
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  • 2017-12-3 21:55:32
 
最后还是老老实实的在494旁边放了一颗10u跟0.1u的陶瓷贴片电容。
aa20897
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  • 2017-12-3 21:56:02
 
不知道各位是否有遇到类似的问题,看起来问题比较低级,但是实际上有些电路这个10u电容就放在端口处,离着IC再放一颗0.1u电容也不一定会有问题,保险起见,能放旁边就放旁边吧。
aa20897
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  • 2017-12-10 22:08:31
 
案例:在做两路恒流buck并联时,发现有一路工作不稳定,而且芯片工作的功耗会比另一路大很多,直接测驱动芯片的PWM输出时发现PWM很不稳定,尽管也能实现一定的限流值,但是看PWM的不稳定像是环路不稳。
aa20897
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  • 2017-12-10 22:10:46
 
案例:公司返回的售后电源板中出现反激IC、MOS坏的概率较高
aa20897
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  • 2017-12-10 22:11:55
 
案例:BOOST输出电容纹波电流偏大问题
nc965
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  • 2017-12-12 08:30:43
 
有意思
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  • 2018-1-12 21:51:02
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DIY模拟负载示意图
捕获.PNG
aa20897
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  • 2018-1-12 22:10:32
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上图是做的一个模拟LED的恒压负载,是个小的DIY,工作原理是利用MOS管的线性放大区,DS恒压恒流,DS两端(D极加入电阻)接到电源输出的LED+,LED-,然后控制电源输出恒流,在MOS管子上由于稳压管的作用会自动恒压,插入一个LED作为显示状态用,有电流的时候LED点亮,无电流的时候LED熄灭。
aa20897
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  • 2018-1-12 22:11:39
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由于这个活动时间也差不多了,就这样结贴吧,后面遇到什么问题再跟大家分享讨论,谢谢;
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