| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 早期的示波器;都是利用阴极射线管显示器的余辉特性,显示波形的。
当时;有两大类:标准余辉示波器和长余辉示波器。用胶卷拍照方式记录波形。
那时的科研研发机构,海鸥派双镜头相机、暗袋和暗室是标配部件。
用示波器观察波形。遇到需要记录的;在显示屏上扣上锥形拍摄筒,用相机拍下波形。
忙碌一天后,进入暗室;在伸手不见五指的暗室里摸装胶卷和洗片桶,在昏暗的红灯下曝光、显影、定影照片。。。
那时的许多工程师,不仅是科研专家;还是摄影达人。在药水的浸泡下;他们的手灵巧且有弹性却很少有光泽。
即便如此;标准示波器的所见波形,也只是显示的常态平均波形。根本无法发现,偶然发生了什么。更谈不上锁住波形了。
没法看单次波形了吗?方法是有的,那就是长余辉示波器。但是;条件是,这个波形是唯一一次且没有和别的波形重叠。
所以;这种示波器非常少见。对于电学;只有冲击电压、电流测量时使用。一般实验室没法用。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 这个问题;一直拖到七十年代,惠普等公司推出数字示波器为止,终于有了解决方案。并用十年时间;完成了数字示波器推广和换代。
记得;用过的最早一台数字示波器是1978年产惠普双通道示波器。
确切的说;那是台数字、模拟混合示波器!模拟测量带宽100M、数字带宽200kHz!
仍然是方形阴极射线管显示器显示!可以记录四个波形!可以当屏上1/4显示记录,下3/4显示实时测量。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 这个技术指标一直维持到九十年代初,新买的数字示波器典型指标仍然如此。
有人会问;200k带宽是啥鸟?能做啥?
好吧,这可是当时中国顶尖高校电力电子专业的顶配设备!当时;只有博士和博士后才有可能轮到用下。
她已经能让我们大体估计到某个波形出了问题。虽然频带是那么低、深度是那么短、设备那么稀有。
她是我们的观察波形从只能看大概率平均波形到单个波形。这个革命;如同人类看到细胞一样伟大。虽然看的不怎么清晰。视角也没那么宽。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 上个世纪九十年代,是电力电子的一次重要革命!
软开关技术诞生与成熟于此间!
高频无功补偿技术诞生且成熟与此!
尤其对并联型电路无功补偿技术研发,这种示波器有无可磨灭的贡献。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 这类示波器的概念,激发了一些人的梦想和激情。当时;就有人用高速AD、FPGA/CPLD、MCU、液晶显示屏研发数字手持示波器。
虽然限于显示屏的显示颗粒、采样精度、器件速度限制,波形不够细腻。但是;一个新时代诞生了。
至今;市场上还有大量这类手持示波器产品,为外出调试、数据分析、服务提供了着实的方便。
时至今日,如果能DIY一款这样的东东,相信每个经历者都能从中获得裨益!高频数、模电路设计及兼容、数字化锁存、记录和显示。高频、超高频低噪音放大及抗扰技术、图像处理及分析技术等等,每个都是技术黑洞。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 让我们分享下,你我对示波器的感受!
你用过哪些模拟、数字示波器?常用哪些功能?是咋样实现的?感觉如何?哪些最有特色?
比如;有特色的探头?特别的识别或计算功能?旋钮是否适手?是视窗显示还是其它?期待着你的分享!
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 如果从七十年代算起,数字示波器彻底改变了显示和观察方法及思想。
模拟示波器;如同连续播放的电影。我们能观看连续的波形却无法让“胶片停下”看个静止细节。
数字示波器,显示的是胶片片段而非连续的全部。但可以按条件“停下胶片”和回放。
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | | 欢迎老妖光临!
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 惠普缔造了一个数字*国,并将基础技术做到极直。包括IR等当时最牛的电力电子公司,将惠普示波器作为顶级实验室标准配置。
她的地位如同开启集成电路时代的仙童。
成功却迷失了方向。也是最终被安捷伦收购的直接原因。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 首先;基于硅半导体放大器趋于极致,达到了2.4G的特征频率。这样;示波器带宽被限制到了500M以下。
更要命的是;这种高频硅器件的噪音,在高频下被完全暴露,低的输入阻抗(尤其是容性阻抗)匹配困难。成了后级AD的噩梦。
精于高禁带射频技术的日系企业弯道超车了!这也是惠普滑下塔尖的开始。
那时;菊水、横河数字示波器取代惠普,渐渐成为标配二代。
在储存技术还不发达的上个世纪,这些数字二代采用了以ASIC为代表的并行数字处理技术,并用嵌入式微型打印机输出。
这样;首次实现了法定认可的直接输出波形记录。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | | 晒个当年做单级PFC时,用菊水数字示波器记录的波形:
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 那时的美国还是美国!创新的基因不可战胜!
日本人只是玩转应用,没有创新;维持不了霸主地位。
力科!将示波器前放带入新型高禁带材料时代!
高频低噪音的磷化铟、氮化铝材料成为主流代表。
拥有新一代图像处理技术和专为电力电子开发的运算技术的力科,成为新热点。
在新材料和专业化应用提升,成为压垮惠普示波器业务的最后一根稻草。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 惠普这就完了?没有!
部门的夸下并不代表没有先进技术。积攒的几十年经验等都是相当有价值的财富。
她们迷失在塔顶!没有方向和道路!
其实;我们每个人何尝不是这样!
站在四面峭壁的山顶,欣赏着一览众山小的成功和美景,却迈一步就会跌下万劫不覆的深渊!
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 惠普和安捷伦的结合,不得不说是最匹配的融合!
一个精于示波器技术,一个倚重射频通讯、高频模拟、数字应用。
诞生了最适合数字化通讯和数字处理的示波器。
余辉显示、数字列检测和数列异常触发模式。。。
专为射频开发的示波器探头和探头匹配技术。。。
诞生在2G、3G时代,不得不说恰逢其时!和敏锐准确的市场定位!
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 四十年的发展,数字示波器功能越来越强大,已经翻天覆地的发展变化着。
中高端示波器已经几乎被数字式独霸。很可能;你已经是数字示波器老玩家,但是;你知道吗?使用数字示波器需要注意什么?
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| | xkw1cn- 积分:131400
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积分:131400 版主 | | | 这个问题;我们需要从数字示波器算法提起。
如同传统AD,数字示波器也是电压点采样。如果采样点足够密,这些点就能拼回原来波形。这就是数字示波器识别和显示波形的基础。
采样越密,还原度越高。
但是;问题来了。数字示波器的采样频率和每帧采样点都受物理器件的限制,不可能无穷大。那么;它的最高还原频率也将受到限制。
比如说,你要看看50Hz工频信号上叠加的30MHz噪音。那么;你能有几种看法?
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 这里;就牵扯到一个技巧和储存深度的概念。
如果一帧波形的记录点是1k个。记录下一个50Hz正弦周期。那么;每个记录点的采样间隔是:
50Hz周期T=1/50=20mS
采点间隔Ts=20mS/1000=20uS
按照数模离散理论,这个参数的显示3dB还原频率为25kHz。实际上,能够让你能大体看出正弦的单周期点数至少是8个(五点法)。所以;你能意识到的噪音的最高频率是6.25kHz。
1k点;可能是许多低端示波器的典型指标。对于高端深储存示波器,点数通常可以达到10M,那么;可观测频率上限就可以达到62MHz。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 这就是八千大圆与30W大圆的本质区别!也是安捷伦等高端示波器的特色。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 从这个概念,数字示波器产品有了两个分支:
产线示波器和研发示波器。
相信大家都看到过电视机。只要不是趴在屏上看,很难区分1024与4k图像显示区别。换句话说,每帧1k显示点,在正常屏、视距比时,已经足够好了。
这种低深度示波器;由于是液晶显示,没有了玻璃真空器件,示波器不再那么怕磕碰,可以较安全的进入产线。且已经能很好的显示正常波形,为产线品控多了有力手段。
而深度储存示波器被用于研发等场合,以便于观察每个部分细节。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 讨论个小问题:
对于这种低频信号上叠加的高频波形,你是如何扑捉的?常用啥信号或条件作为触发条件?是用的正常触发、自动触发还是单次触发?
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | 从开始,就设置的是讨论贴。既然是讨论;就不会有标准答案。
尽情发挥想象,分享你的方法和想法!让我们共同用好数字示波器!
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| | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
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| | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | | 比较喜欢用深储存示波器,扫一段后放大。逐个看波形
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 示波器信号处理频率等要求相当高。占了系统成本很大份额。为了能在有限的采样下;做的更好,通常采用了插值法。
即按波形的总体规律,在两个采样点间插入一估算值。这样;波形有更好的完整性。
但是;电源波形很多是方波或类似三角波。在波形折点或突变沿就出现了非连续函数。特别是突跳沿,出现阶越函数。如果示波器计算能力有限,插值就会变为突跳极值。在波形上出现尖毛刺。
有些示波器在某些时候出现的一闪闪尖刺,很可能是假的!
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 在我们使用示数字波器时,都有一个认识:
一般都有三种或更多的触发方式;标准(正常)触发啦、单次触发啦、自动触发。。。无论如何,总有一款适合你!
有没有时候,你有无法触发的经历?
比如;没有触发光标或能看到的触发条件?
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| | | | | 说惠普,家电和办公类的设备了解较多,也这么认为。最近用到它家一台HP8561E频谱分析仪,了解它和对比国产之类的那些,才大概了解到它的牛X之处。
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| | | | | | | 只是了解了惠普的笔记本电脑和打印机,示波器还没了解过。 |
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | 原来的惠普;就是现在的安捷伦 早并购了。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 讲了那么多理论;让我们实际看看采样点、算法与显示的关系。
注:每个品牌和系列产品的算法会有差异,显示也会不尽相同。建议大家也动手试试。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 以这个波形为例,观察一下。这是1万点采样显示波形:
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | |
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 对于第二个窄脉冲;虽然采样量下降了一个量级,但是;单位时间的有效采样率提高,波形反到有了细节。但是;这个细节是真的吗?这可不一定。
我们继续用这个波形用其它模式显示一下。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 从这一简单测试发现,数字示波器储存深度会更全面的捕捉到波形和过程。但并不是捕的时间越长越好。适当的设置扫描时间可以达到更好的效果。
一般,如果不是非常偶然的事件,建议先用长时间铺作现象,以更方便的发现和观查。然后;用较短的扫描时间铺作细节。
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | |
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 分享一个用自动触发模式显示的叠波图。从图中,可以清晰看到IC工作在准谐振跳变状态。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 触发电平不正确时,可能波形还能被触发到。但;会有错位叠加的问题。 |
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 余辉扫描模式。可以方便的看到波形的动态范围。例如PFM变化范围,功率管开关过渡过程趋势等。
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | |
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| | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | 作为电源测量用示波器,要求显示的越清楚越好。那余辉功能为哪班?
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 首先;我们先提下啥是余辉。
大家基本上都看过电影、电视等视频。这些视频;实际是连续闪现的一张张照片。每一张图像在人眼上快速叠加后,大脑就视作连续图像了。这个滞留叠加就是常说的视觉暂停。
如果每一帧的图像都不是清晰的;留有前一图的部分或全部图像。人的大脑会怎么认为?
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 那时,你看到的是:
绿荫场上的足球从屏上滑过时,象彗星一样拖着尾巴
美女眨巴的眼睛就根蜥蜴一样。。。
^_^
这个;叠加在现图上的前一图的像素就是图像残留。这种显示方式称为余辉显示。
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | “余辉”实际上就是按条件不停的叠加显示的方式。显然;这种叠加若干波形的图像,大多时很难被称为清晰易读。
那么;对于电源波形测量,它的意义在哪里?
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| | | xkw1cn- 积分:131400
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- 主题:37517
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | 看一张以典型余辉模式显示的波形图:
兰色的是栅驱动波形。这里;以它为触发同步信号,每格5V。玖色的是功率管D-S波形,每格100V。绿色的是电流波形,每格1A。
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| | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | 快下班了。先留个线索 思考下它的用途和意义。
这就是传说中的;单级LLCPFC的实测波形。
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| | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
积分:131400 版主 | | | | | | | 就是去了电解的LLC。主拓扑没有变化。
因要PFC,控制比较罗嗦,需要用高速MCU或ASIC做。
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| | | | | | | | xkw1cn- 积分:131400
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- 帖子:55626
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