石墨烯在導(dǎo)電機(jī)制(電子和空穴)方面與半導(dǎo)體的行為相似,但不同之處在于它在絕對零度時(shí)不是絕緣體。在本教程中,我們將了解量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)可以告訴我們什么。
如今,鋰離子/鋰聚合物被廣泛用于經(jīng)常充電的便攜式電子設(shè)備。高效的充電方法可以延長電池的使用壽命并提高其性能。因此,電子設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)符合工業(yè)要求的電池供電設(shè)備時(shí),必須了解理想的充電程序。
本文從工作電壓范圍、浪涌電流能力、能量吸收能力、成本等方面比較了各種電壓鉗位元件(例如金屬氧化物壓敏電阻 [MOV]、瞬態(tài)電壓抑制 [TVS] 二極管、基于電容器的緩沖電路等)。
單節(jié)電池(如鋰離子/聚合物)的額定電壓低于 5V,不適合 5V 邏輯應(yīng)用(如為 Arduino 板供電)。此外,電池電壓會隨著使用時(shí)間的推移而下降。第一個(gè)解決方案可能是使用簡單的 LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)或降壓/升壓轉(zhuǎn)換器。使用 LDO 的問題在于 LDO 適合將電壓調(diào)節(jié)到低于電池電壓的水平(如 3.3V)。同樣,降壓轉(zhuǎn)換器適合構(gòu)建較低的電壓。解決方案似乎是使用 DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器,但是,當(dāng)輸入和輸出電壓差較小且電流處理、電路板尺寸和效率很重要時(shí),簡單的升壓轉(zhuǎn)換器無法解決問題。
我們通過費(fèi)米理想氣體模型解釋了半導(dǎo)體的行為,考慮了兩個(gè)不同的物理系統(tǒng):電子和空穴。我們認(rèn)為,這有點(diǎn)牽強(qiáng),在本教程中,我們引入了具有可變粒子數(shù)的理想費(fèi)米氣體的概念。
量子計(jì)算因其能夠解決普通計(jì)算機(jī)難以解決的復(fù)雜問題而受到關(guān)注。在這一過程中,直流偏置源等儀器起著至關(guān)重要的作用,尤其是對于通量可調(diào)的超導(dǎo)和硅自旋量子比特。直流偏置源有助于調(diào)整通量以決定超導(dǎo)量子比特的共振頻率,并將直流偏置電壓施加到硅自旋量子比特的每個(gè)柵極端子。此外,量子計(jì)算機(jī)中使用的量子比特?cái)?shù)量會增加機(jī)器的物理尺寸,這取決于控制量子比特所需的直流偏置源數(shù)量。
為了滿足對碳化硅 (SiC) 晶體日益增長的需求,世界需要在不犧牲質(zhì)量的情況下大幅提高產(chǎn)量。如今,SiC 晶體對于制造更小、更快、更高效的芯片和電力電子系統(tǒng)至關(guān)重要。然而,如果沒有能夠及時(shí)檢測出微小瑕疵的先進(jìn)計(jì)量工具,SiC 晶體生長行業(yè)基本上是盲目操作,導(dǎo)致不可接受的缺陷和昂貴的產(chǎn)品損失。
許多關(guān)鍵應(yīng)用要求設(shè)備必須運(yùn)行很長時(shí)間,甚至幾十年。對于航空航天、國防、能源和醫(yī)療行業(yè)來說尤其如此。為了保持設(shè)備正常運(yùn)行,必須在其整個(gè)生命周期內(nèi)持續(xù)供應(yīng)組件。解決此問題的一個(gè)方法是在生產(chǎn)結(jié)束后長期存儲半導(dǎo)體組件。此解決方案可讓您在設(shè)備的整個(gè)使用壽命期間持續(xù)供應(yīng)組件。
SPICE 中最有用的指令之一是允許您指定節(jié)點(diǎn)的初始條件以進(jìn)行瞬態(tài)分析的指令。初始條件是瞬態(tài)分析開始時(shí)電路的電氣條件。它們可用于表示處于靜止?fàn)顟B(tài)的電路或表示特定時(shí)刻的電路狀況。
電源轉(zhuǎn)換器可能具有苛刻的負(fù)載行為。在整個(gè)規(guī)格范圍內(nèi)對轉(zhuǎn)換器進(jìn)行穩(wěn)定性測試是任何轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)不可或缺的一部分。本文重點(diǎn)介紹在羅德與施瓦茨R&S?MXO 5 示波器上進(jìn)行的轉(zhuǎn)換器負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)測量。
蒙特卡羅分析是電子模擬中使用的一種技術(shù),用于運(yùn)行一系列具有隨機(jī)參數(shù)的模擬。它的名字源于這種技術(shù)利用隨機(jī)性,靈感來自著名的蒙特卡羅賭場。在電子模擬中,蒙特卡羅分析用于評估電子元件(電阻器、電容器、電感器等)和操作條件的變化對電路的影響。換句話說,模擬運(yùn)行多次,每次都有一組針對所考慮參數(shù)的隨機(jī)值。這些隨機(jī)值可以使用表示元件值變化的概率分布來獲得。
兩個(gè)或多個(gè)電感器通過電磁感應(yīng)連接在一起。當(dāng)交流電流過線圈時(shí),它會產(chǎn)生一個(gè)磁場,該磁場從第一個(gè)線圈流向第二個(gè)線圈,并在該線圈中感應(yīng)出電壓。這就是互感(或互感)現(xiàn)象。耦合線圈可用作變壓器仿真的基本模型。制作變壓器時(shí),建議指定電感器的電感值而不是匝數(shù)比。在 LTspice 中,您可以通過按鍵盤上的“L”鍵將電感器放置在電路圖中。在其屬性中,還可以決定是否顯示其電流的相位點(diǎn),如圖 1 所示。該元件的主要參數(shù)是電感,以 H(亨利)、mH、uH、nH 等表示。其他參數(shù)如下:
如今,現(xiàn)代電池的功率更加強(qiáng)大,能夠?yàn)槠?、火車甚至飛機(jī)提供長時(shí)間續(xù)航和快速充電,且完全安全。專用電路,即電池管理系統(tǒng) ( BMS ),可延長電池使用壽命,并提高其使用和充電安全性。受 BMS 影響最大的電池類型是可充電電池,尤其是鋰離子電池,目前在從智能手機(jī)到電動(dòng)汽車的大多數(shù)應(yīng)用中都有使用。這些智能系統(tǒng)在監(jiān)控、控制和優(yōu)化電池性能和壽命方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,同時(shí)確保用戶和負(fù)載安全。
盡管公共充電器的普及速度很快,但許多人還是喜歡在家里給汽車充電。與許多提供直流電直接給電池充電的大功率公共充電器不同,家用充電器提供的是交流電,必須通過車載充電器(OBC)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后才能給電池充電。
使用碳化硅和氮化鎵來滿足電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)要求,如今已成為促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的下一代汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)??諝鈩?dòng)力學(xué)線條或更輕的材料不足以保證電動(dòng)汽車的效率。為了滿足效率和功率密度要求,電力電子設(shè)計(jì)師必須著眼于新技術(shù)。