電力電子仍然主要基于標(biāo)準(zhǔn)硅器件。雖然三電平和其他硅電路拓?fù)湔诔霈F(xiàn)以提高效率,但新的碳化硅 (SiC) 設(shè)計(jì)正在出現(xiàn),以滿足電動(dòng)汽車不斷增長(zhǎng)的高功率要求。
大多數(shù)可靠的電源(包括容差)可以分為兩個(gè)電壓類別:低壓線或高壓線?,F(xiàn)代電子產(chǎn)品通常使用直流電 (DC) 而非交流電。電流之間的這種差異需要電源才能使能量可用;電源需要支持的輸入范圍將直接影響成本和性能。
隨著更新的集成電路(IC) 技術(shù)采用更小的幾何尺寸和更低的工作電壓,新一代便攜式產(chǎn)品對(duì)靜電放電 (ESD)電壓的損壞越來越敏感。因此,手機(jī)、MP3播放器和數(shù)碼相機(jī)等便攜式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員必須評(píng)估 ESD 保護(hù)選項(xiàng),以確保他們選擇的解決方案能夠響應(yīng)當(dāng)今 IC 不斷變化的需求。本文將解釋選擇有效 ESD 保護(hù)所涉及的關(guān)鍵步驟。
對(duì)于我們看到的所有新的、創(chuàng)新的組件類型,有趣的是,我們經(jīng)常使用的哪些“新”設(shè)備實(shí)際上是電氣設(shè)計(jì)早期經(jīng)典的更新版本。當(dāng)然還有變壓器,還有機(jī)電繼電器,甚至氣體放電管 (GDT) 仍然非?;钴S。
設(shè)計(jì)人員知道,電源除了能夠提供穩(wěn)定的直流(或交流)電壓之外,還有更多的功能,盡管負(fù)載和線路發(fā)生變化、系統(tǒng)瞬態(tài)、噪聲和其他異常。電源必須保護(hù)自己免受可能導(dǎo)致負(fù)載損壞的臨時(shí)和永久性故障(內(nèi)部或外部)。
靜電可能是導(dǎo)致模擬和數(shù)字電路無(wú)法使用的因素之一。當(dāng)不同的材料相互摩擦導(dǎo)致電荷在物體表面積聚時(shí),通常會(huì)發(fā)生靜電。當(dāng)它向物體放電時(shí),這稱為靜電放電 (ESD)。
測(cè)試串?dāng)_時(shí)基本組件或階段的簡(jiǎn)單框圖。首先,對(duì)通道 1 上的干擾音應(yīng)用一個(gè)濾波器,并測(cè)量作為參考捕獲的輸入。該濾波器確保來自信號(hào)發(fā)生器的所有其他噪聲和諧波被衰減到足以不破壞施加的故意干擾信號(hào)。
在使用高速轉(zhuǎn)換器和多個(gè)轉(zhuǎn)換器通道的雷達(dá)、衛(wèi)星以及測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用中,隔離或串?dāng)_可能是一種錯(cuò)誤的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在不考慮通道串?dāng)_的情況下,在頻譜中丟失相關(guān)信息的可能性可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成破壞,因?yàn)樵诟信d趣的應(yīng)用頻帶中可能會(huì)出現(xiàn)雜散或噪聲。
雙電層電容器(EDLC)——通常被稱為“超級(jí)電容器”,有時(shí)也被稱為“超級(jí)電容器”——是一種了不起的無(wú)源儲(chǔ)能元件。由于其多法拉的高電容和小尺寸,它提供了體積和重量的高密度能量存儲(chǔ)。在一些遙感、物聯(lián)網(wǎng)和能量收集應(yīng)用中,超級(jí)電容器是可充電電池的替代品;在其他情況下,它們與電池一起使用,以克服那些基于電化學(xué)的能量存儲(chǔ)組件的一些弱點(diǎn)。并不是說一個(gè)天生就比另一個(gè)好。
首先,使用降壓轉(zhuǎn)換器使輸出電壓低于輸入電壓。下圖顯示了降壓轉(zhuǎn)換器原理圖和布局。
ESD 已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間——可能是在大爆炸之后不久。在人類存在的大部分時(shí)間里,它都是通過宏觀效應(yīng)而聞名的,比如靜態(tài)附著和與金屬物體的輕微接觸。然而,自從半導(dǎo)體問世以來,保護(hù)電子設(shè)備免受 ESD 損壞一直是制造商的主要目標(biāo)。不這樣做可能會(huì)造成災(zāi)難性的后果。
可靠性只指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)完成功能的能力。這是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中給出的定義。標(biāo)準(zhǔn)的作用是用來衡量一個(gè)產(chǎn)品的好壞。那么怎么如何評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品可靠性的好壞呢?這就需要對(duì)這個(gè)定義進(jìn)行度量。
一位分析師稱,播下能量收集的種子需要一段時(shí)間。雖然許多行業(yè)的焦點(diǎn)可能集中在為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供動(dòng)力上,但能源收集的未來可能更大。
多相轉(zhuǎn)換器的主要優(yōu)點(diǎn)是紋波電流消除和較低的每相電流。這些條件可以帶來一些二次改進(jìn),例如更低的輸出電壓紋波、更小的尺寸、更高的效率、更低的熱耗散和更好的瞬態(tài)性能。由于成本和復(fù)雜性,通常不考慮將多相轉(zhuǎn)換器用于低功率系統(tǒng)。然而,有許多設(shè)備將多相轉(zhuǎn)換器的功率水平推向越來越低的水平。
設(shè)計(jì)人員和最終用戶現(xiàn)在將 USB 視為一種通用的、有點(diǎn)通用的充電源,在最佳情況下(USB 3.1/Type C)可提供高達(dá)約 100 瓦的功率。我們看到許多關(guān)于管理最新 USB 標(biāo)準(zhǔn)的電源傳輸和處理規(guī)范的應(yīng)用筆記、文章和 IC。