數(shù)十年來,電壓監(jiān)控器一直為數(shù)字電路提供模擬電壓監(jiān)控。德州儀器于 1983 年發(fā)布了最初的TL7705;它消耗 1.8mA,采用塑料雙列直插式封裝 (PDIP),我們今天仍然可以購買。
電壓調(diào)節(jié)器,尤其是帶有集成 MOSFET 的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器,已經(jīng)從簡單的、由輸入電壓、輸出電壓和電流定義的低功率電源發(fā)展到現(xiàn)在能夠提供更高的功率、監(jiān)控它們運行的環(huán)境和適應(yīng)因此。
PWM 是一種可應(yīng)用于多種電源拓撲的控制方法。并且因為無論拓撲如何,電源都被用于無窮無盡的應(yīng)用中,因此它們享有無處不在的聲譽;PWM 用于各種應(yīng)用。
汽車業(yè)的發(fā)展主要由電氣化和自動駕駛兩大趨勢所推動。由于歐盟設(shè)定了二氧化碳減排目標(biāo),除了汽車電氣化,OEM別無選擇。同時,為了提高汽車安全性并實現(xiàn)全自動駕駛的最終目標(biāo),OEM使用了越來越多的傳感器,并不斷提升計算性能來處理傳感器產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)。
設(shè)備的可靠性是非常重要的指標(biāo),這個會給消費者直觀的感受。然而不幸的是,不同的制造商有不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),這導(dǎo)致某些品牌比其他品牌更容易失敗,直接影響他們的聲譽。
高性能電源設(shè)計繼續(xù)要求在日漸縮小的板上空間中提供更高的功率。更高的電源密度對電源設(shè)計師提出了新的挑戰(zhàn)。設(shè)計必須具有高于 90% 的轉(zhuǎn)換效率,以限制功耗和電源中的溫升。由于 DC/DC 電源轉(zhuǎn)換的損耗和有限的氣流,使得散熱空間非常狹小,因此熱性能的設(shè)計尤其重要。
每當(dāng)我談?wù)撾妱悠?(EV) 時,我經(jīng)常聽到這樣的意見,即這些車輛的續(xù)航里程不足以長距離行駛。盡管特斯拉和其他幾家汽車供應(yīng)商正在推出 600 英里范圍內(nèi)的車輛,但在很大程度上確實如此。需要明確的一點是,在許多市場中,電動汽車得以發(fā)展進步的必要條件在于續(xù)航里程足夠長且能源補充足夠智能和便利。
消費類應(yīng)用通常需要電源來支持不同工作條件下的可調(diào)輸出電壓,例如 USB Type-C?。這種需求導(dǎo)致需要一種簡單有效的方法來調(diào)整輸出電壓。有多種方法可以與集成電路 (IC) 上的反饋 (FB) 引腳交互以設(shè)置所需的輸出。
USB Type-C? 和 USB Power Delivery (PD) 的引入將永遠改變我們與筆記本電腦/平板電腦/智能手機和配件的交互方式 一根電纜提供電源和數(shù)據(jù),無需預(yù)先配置到哪一端或設(shè)備是主機還是客戶端。電源可以來自兩端或設(shè)備,電源角色可以根據(jù)條件動態(tài)變化。隨著 USB PD 2.0 設(shè)備進入市場,我們立即目睹了幾個用例,推動了我們認為可能的范圍。
氮化鎵 (GaN) 高電子遷移率晶體管 (HEMT) 提高了轉(zhuǎn)換器效率,與具有相同額定電壓的硅 FET 相比,具有更低的柵極電荷、更低的輸出電荷和更低的導(dǎo)通電阻。在總線電壓大于 380V 的高壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中,耗盡型(d 型)GaN HEMT 比增強型(e 型)GaN HEMT 更受歡迎。
DC/DC 轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域的常識是,降壓轉(zhuǎn)換器或穩(wěn)壓器集成電路 (IC),例如 LM5017 系列,可以從正 V IN產(chǎn)生負 V OUT。乍一看,使用降壓穩(wěn)壓器 IC 的反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的原理圖看起來與降壓轉(zhuǎn)換器非常相似(圖 1a 和 1c)。但是,這兩個電路在電壓和電流電平、開關(guān)電流和布局方面存在重要差異。
為當(dāng)今復(fù)雜的現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC)、數(shù)字信號處理器 (DSP)、中央處理單元 (CPU) 和微控制器 (MCU) 供電的輸入電壓(軌)必須在以受控方式關(guān)閉。
USB 充電器正變得越來越普遍,并且似乎正在走向普及。它們已經(jīng)從只存在于我們的計算機上轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟趬Ρ诓遄?、墻壁疣、汽車面板、飛機座椅等中。
大多數(shù)電子工程師都知道,許多集成電路都包含 UVLO 功能,當(dāng)設(shè)備的電源電壓太低而無法正常運行時,該功能會禁用設(shè)備。欠壓鎖定(Undervoltage-Lockout)簡稱UVLO,是電子設(shè)備中在電源電壓低于正常工程準(zhǔn)位時,切斷電源的電路。在嵌入式系統(tǒng)中常會用UVLO監(jiān)控電池電壓,若電壓低于一定值,會直接切斷電源,保護嵌入式系統(tǒng)的電路。
音頻應(yīng)用、數(shù)據(jù)信號采集和模擬傳感器受益于雙極偏置電源。雙極電源可充分利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的動態(tài)范圍,實現(xiàn)軌到軌放大,將模擬信號與接地噪聲隔離,并提供許多其他好處。