選擇合適的電源轉(zhuǎn)換器僅僅是找到最便宜的部件嗎?事實(shí)證明,電源電壓轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的創(chuàng)新是值得的,并且在市場上得到了回報(bào)——因?yàn)檫@些解決方案帶來了更高質(zhì)量的產(chǎn)品。本文概述了一些成功實(shí)現(xiàn)質(zhì)量優(yōu)于低成本電源轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用示例。 電源轉(zhuǎn)換器幾乎用于所有電氣設(shè)備。多年來,它們已經(jīng)針對各自的應(yīng)用條件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和調(diào)整。今天的制造商之間有區(qū)別嗎?
正在進(jìn)行重要?jiǎng)?chuàng)新的第二個(gè)領(lǐng)域是電磁兼容性 (EMC)。這是獲得電路批準(zhǔn)的重要先決條件。開關(guān)穩(wěn)壓器總是會產(chǎn)生電磁輻射。發(fā)射是通過每個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓器中的脈沖電流產(chǎn)生的。它們?nèi)Q于開關(guān)頻率和開關(guān)轉(zhuǎn)換的速度。所用電源中的輻射和傳導(dǎo)發(fā)射也可能引發(fā)電子設(shè)備中其他電路部分的功能問題。因此,減少產(chǎn)生的干擾非常重要。
整個(gè)電力電子行業(yè),包括射頻應(yīng)用和涉及高速信號的系統(tǒng),都在朝著在越來越小的空間內(nèi)提供越來越復(fù)雜的功能的解決方案發(fā)展。設(shè)計(jì)人員在滿足系統(tǒng)尺寸、重量和功率要求方面面臨越來越苛刻的挑戰(zhàn),其中包括有效的熱管理,從印刷電路板的設(shè)計(jì)開始。
電動(dòng)汽車 (EV) 和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (HEV) 正在尋找提高功率轉(zhuǎn)換效率的解決方案。 長期以來,大多數(shù)電子功率器件都是基于硅的,硅是一種可以在加工過程中幾乎不會產(chǎn)生任何缺陷的半導(dǎo)體。然而,硅的理論性能現(xiàn)在幾乎已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn),突出了這種材料的一些局限性,包括有限的電壓阻斷能力、有限的傳熱能力、有限的效率和不可忽略的傳導(dǎo)損耗。與硅相比,碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體具有更出色的性能:更高的效率和開關(guān)頻率、更高的工作溫度和更高的工作電壓。
新型寬帶隙半導(dǎo)體(如碳化硅和氮化鎵)在市場上的擴(kuò)散對傳統(tǒng)的老化和測試系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn),因?yàn)槁闫叽缭絹碓叫?,并且組件可以承受更高的電壓和溫度。
近年來,越來越多的應(yīng)用程序需要不斷增加的功率。例如,在云應(yīng)用中可以找到對更高功率密度的需求,這導(dǎo)致大型數(shù)據(jù)中心能夠處理大數(shù)據(jù)分析、人工智能和深度學(xué)習(xí)等最現(xiàn)代的應(yīng)用。
碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN)等寬帶隙材料由于其電氣特性已被證明優(yōu)于硅,因此在電力電子應(yīng)用中占據(jù)領(lǐng)先地位。盡管被廣泛接受,但專家們?nèi)栽诓粩鄼z查其真實(shí)性。
在本文中,我們分析了一些碳化硅和氮化鎵 FET器件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為。公司正在將精力集中在這些類型的組件上,這些組件允許創(chuàng)建高效轉(zhuǎn)換器和逆變器。
數(shù)據(jù)中心是支持不斷增長的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)存儲需求所必需的,如今已成為全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和計(jì)算設(shè)施的基本組成部分。2018年數(shù)據(jù)中心整體用電量已達(dá)205TWh,幾乎占全球電力供應(yīng)的1%。
本文追溯了電力電子的歷史,可追溯到硅MOSFET仍用于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)大的電子負(fù)載時(shí)。讓我們通過描述、應(yīng)用和模擬重新發(fā)現(xiàn)硅的世界,了解電子世界是如何在短短幾年內(nèi)發(fā)生巨大變化的,因?yàn)樾碌?SiC 和 GaN MOSFET 的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。
自從所謂的“電流之戰(zhàn)”——在 1880 年代后期,托馬斯·愛迪生和尼古拉·特斯拉之間在證明哪種電流(直流或交流)更適合電力傳輸方面展開了激烈的競爭——沒有很多圍繞電力的創(chuàng)新。
有時(shí),新 IC 的涌現(xiàn)似乎大多是幾乎相同的部件的洪流,盡管具有更多內(nèi)存、更多 I/O、更快時(shí)鐘等形式的“更多和更快”屬性,或者可能略有增強(qiáng)在規(guī)格中。但在電源管理和穩(wěn)壓器 IC 領(lǐng)域,情況并非如此,這是肯定的。
這一代人的研究和開發(fā)不斷發(fā)展。特別是對電力電子產(chǎn)品的需求正在發(fā)生巨大變化。技術(shù)影響消費(fèi)者習(xí)慣和習(xí)俗的速度在過去是無與倫比的,因?yàn)樗鼈冊诩夹g(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。在過去的兩三年里,消費(fèi)者的能源和充電習(xí)慣發(fā)生了顯著變化,無線技術(shù)已經(jīng)完全融入他們的日常生活。Powercast 幫助客戶解決許多遠(yuǎn)程無線充電挑戰(zhàn),為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、防水設(shè)計(jì)、可重復(fù)使用的智能手環(huán)、RFID 標(biāo)簽和許多其他商業(yè)和工業(yè)設(shè)備供電,同時(shí)推出旨在為消費(fèi)電子設(shè)備供電的解決方案,并為許多新想法和解決方案申請專利。
全球能源消耗、人口增長、經(jīng)濟(jì)增長以及可持續(xù)能源資源推動(dòng) Maxell 在先進(jìn)發(fā)展中向前發(fā)展,并通過新的電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)卓越。Maxell 憑借其新型 CR17500AU 二氧化錳鋰電池 (CR Battery) 再次成功開發(fā)了下一代電池。
我希望設(shè)計(jì)人員在這里獲得一些見解,這可能有助于防止鋰離子電池在未來在所有類型的環(huán)境和產(chǎn)品中起火;至少 直到未來 某個(gè) 時(shí)間 發(fā)現(xiàn) 一種 新 的 成分 電池. 重要的是要找到一種滅火劑,它能撲滅大火并與鋰離子電池的化學(xué)成分、其電極以及電池艙中的任何其他材料發(fā)生適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。對三種滅火劑進(jìn)行了測試、評估和比較,以了解它們在抑制火災(zāi)和熱失控反應(yīng)方面的性能。以前的研究表明哈龍是一種滅火劑,但它的臭氧破壞作用使這種解決方案脫離了可行材料的范疇。