USB Type-C是一種相對(duì)較新的高功率USB外設(shè)標(biāo)準(zhǔn),用于計(jì)算機(jī)和便攜式電子設(shè)備。USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)了USB供電規(guī)范的改變,不同于長(zhǎng)期存在的5 V USB標(biāo)準(zhǔn),Type-C標(biāo)準(zhǔn)的總線電壓最高可達(dá)20 V,電流輸送能力最高可達(dá)5 A。連接的USB-C設(shè)備可以相互識(shí)別并協(xié)商總線電壓——從默認(rèn)5 V USB輸出到幾個(gè)更高的預(yù)設(shè)電壓等級(jí),以便在需要時(shí)實(shí)現(xiàn)更快的電池充電和更高的功率輸送(最高可達(dá)100 W)。
無(wú)論是射飛鏢還是擊打高爾夫球,準(zhǔn)確性都很重要。電源也是如此——在為 ASIC、FPGA 或任何高端處理器供電時(shí)尤其如此。簡(jiǎn)而言之,F(xiàn)PGA 和處理器的電源電壓范圍正變得越來(lái)越窄。 圖 1 是一個(gè)示例 FPGA 數(shù)據(jù)表。對(duì)于特定型號(hào),兩個(gè)電源軌 V CCINT和 V CCBRAM的電源電壓范圍為 0.95V ±30mV。這僅略高于 ±3% 的容差。更糟糕的是,當(dāng)引入電壓監(jiān)控和/或保護(hù)時(shí),這個(gè)電壓范圍會(huì)縮小。因此,現(xiàn)在可能要求電源準(zhǔn)確度為 1% 或更高,以避免誤跳閘。
汽車電子和信息娛樂(lè)系統(tǒng)包含大量電子元件,例如微控制器、傳感器和其他在不同電壓下運(yùn)行的外圍設(shè)備。降低這些電子設(shè)備中的微控制器電壓可實(shí)現(xiàn)更高的功率效率,但外圍設(shè)備仍需要在更高電壓下運(yùn)行。這會(huì)產(chǎn)生電壓不兼容的情況,電壓電平轉(zhuǎn)換器/轉(zhuǎn)換器可以解決這種情況。TI 的汽車產(chǎn)品組合包括符合汽車電子委員會(huì) (AEC)-Q100 標(biāo)準(zhǔn)的電壓電平轉(zhuǎn)換器/轉(zhuǎn)換器。
在本文中,我將更詳細(xì)地探討一個(gè)以工業(yè)為中心的應(yīng)用,稱為熱電冷卻 (TEC) 控制,包括一些如何使用 TEC 的示例,以及智能 AFE 如何幫助改進(jìn)需要它的系統(tǒng)中的 TEC 實(shí)施。
我們中的許多人都熟悉低功率直流電機(jī),因?yàn)槲覀冊(cè)谌粘I钪须S處可見(jiàn)它們。我們可能看不到所有更大的交流工業(yè)電機(jī)在幕后工作,以自動(dòng)化我們的汽車組裝或提升我們每天乘坐的電梯。這些大功率電機(jī)由具有不同要求和更高電流的電子設(shè)備驅(qū)動(dòng)。在本文的第 1 部分中,我們將討論用于控制三相交流電機(jī)大電流的絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)的理論和要求。在第 2 部分中,我們將討論隔離要求和正確計(jì)算 IGBT 驅(qū)動(dòng)功率量。
在本系列的第 1 部分中,我們討論了如何正確選擇 IGBT 的控制電壓。這一次,我們將了解有關(guān)隔離要求以及如何計(jì)算正確的IGBT 驅(qū)動(dòng)功率的更多信息。 對(duì)于任何工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng),必須確保輸入電路(低壓)和輸出電路(高壓)的電位分離。低壓側(cè)與控制電子設(shè)備接口,而高壓側(cè)連接到 IGBT。隔離是必要的,因?yàn)樯喜?IGBT 的發(fā)射極電位在直流母線的 DC+ 和 DC- 電位之間切換,其范圍可以在數(shù)百或數(shù)千伏之間。根據(jù)應(yīng)用,必須遵守相應(yīng)的電氣間隙和爬電距離標(biāo)準(zhǔn)以及符合測(cè)試電壓。觀察到的一些典型標(biāo)準(zhǔn)是:IEC60664-1、IEC60664-3、IEC61800-5-1 和 EN50124-1。
控制器局域網(wǎng) (CAN)、RS-485、RS-422、RS-232 和 Profibus 等工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能夠承受嚴(yán)苛的系統(tǒng)級(jí)瞬變(處理期間的靜電放電 [ESD]、感性負(fù)載中斷、繼電器接觸反彈和/或雷擊)在他們的最終應(yīng)用。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)墓ぞ吆陀嘘P(guān)設(shè)計(jì)所需標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí),設(shè)計(jì)來(lái)滿足這些要求可能具有挑戰(zhàn)性。
我們是否考慮過(guò)將符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的組件用于工業(yè)應(yīng)用?樓宇自動(dòng)化、工廠自動(dòng)化和控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、白色家電、航天、國(guó)防和航空電子設(shè)備等許多工業(yè)部門開始使用符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,在零件編號(hào)中用“-Q1”表示。在這篇文章中,我將討論為什么工業(yè)設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)向符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的集成組件,以及他們?cè)谶M(jìn)行轉(zhuǎn)換后可以獲得的好處。
在選擇放大器時(shí),設(shè)計(jì)人員需要了解放大器在受到具有兩個(gè)或更多個(gè)相距較近的頻率分量的信號(hào)激勵(lì)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出哪些失真分量。對(duì)于常見(jiàn)的線性放大器,這種失真通常在數(shù)據(jù)表中表示為兩個(gè)測(cè)試頻率之間的互調(diào)失真 (IMD)。
例最近有人問(wèn)我 TI 是否有跨設(shè)備連接到 LDO 控制器。該控制器采用小型晶體管 (SOT)-236 封裝,在印刷電路板 (PCB) 上占據(jù) 3mm x 3mm 的區(qū)域。圖 1 顯示了推薦的控制器原理圖。
經(jīng)典的模擬信號(hào)鏈包括輸入、處理和輸出。輸入由模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 或比較器接收。帶有控制軟件的微控制器 (MCU) 負(fù)責(zé)處理。最后,模擬輸出由數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 或脈寬調(diào)制 (PWM) 產(chǎn)生。 在本文中,我將介紹一種新型設(shè)備——智能模擬前端 (AFE)——它將整個(gè)模擬控制環(huán)路集成到單個(gè)設(shè)備中,提供 I2C、SPI 或直接 GPIO 接口等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來(lái)配置和控制AFE。
隨著汽車油耗標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高(根據(jù)環(huán)境保護(hù)署的數(shù)據(jù),到 2026 年將達(dá)到每加侖 40 英里),汽車音響設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)是如何提供身臨其境的音頻體驗(yàn),同時(shí)減輕車輛重量并提高整體效率。 如果我們?cè)O(shè)計(jì)汽車外部放大器,我們可以通過(guò)增加輸出功率、利用更高阻抗的揚(yáng)聲器和在系統(tǒng)中實(shí)施 H 類控制來(lái)更新我們的音頻系統(tǒng)架構(gòu)以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。在本文中,我將詳細(xì)解釋每種方法,包括它們對(duì)音頻系統(tǒng)重量和性能的影響。
當(dāng)使用基于諧振器的電容感應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)接近檢測(cè)時(shí),有許多關(guān)于靈敏度、響應(yīng)能力和功率的系統(tǒng)要求。而測(cè)量的結(jié)果常常會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),造成不準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。這種情況的發(fā)生通常都是由于寄生電容的干擾導(dǎo)致的。寄生電容的產(chǎn)生也可能有多種來(lái)源。在汽車碰撞檢測(cè)、白色家電和個(gè)人電子產(chǎn)品等終端設(shè)備中,靠近設(shè)備的接地物體會(huì)影響電容測(cè)量。在這篇文章中,我將說(shuō)明這種現(xiàn)象,稱為接地偏移,在各種接地配置下。這種寄生電容的存在無(wú)疑會(huì)使系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度下降。因此,必須消除寄生電容,或者說(shuō)緩解寄生電容,使它的影響降低到最小。
我們將使用氮化鎵 (GaN) 功率級(jí)、Hercules? 微控制器和滾輪調(diào)暗一盞燈。我將介紹硬件和固件。準(zhǔn)備好啟動(dòng)我們的焊接設(shè)備。 我們可以通過(guò)多種方式控制 GaN 功率級(jí)。LMG5200 GaN 半橋功率級(jí)的TI 用戶指南使用無(wú)源元件和分立邏輯門的組合。在這篇文章中,我將描述如何使用 Hercules 微控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)它。圖 1 顯示了我們將用于驅(qū)動(dòng) LMG5200 的 Hercules 模塊。
在我的上一篇文章中,我向我們介紹了一個(gè)動(dòng)手項(xiàng)目:使用氮化鎵 (GaN) 功率級(jí)、Hercules? 微控制器和滾輪調(diào)暗燈。我介紹了設(shè)置、設(shè)計(jì)以及如何以正確的方式驅(qū)動(dòng)功率級(jí)。 在這篇文章中,我們將立即嘗試我們的工作。我們已驗(yàn)證 LaunchPad? 開發(fā)套件產(chǎn)生了正確的信號(hào)。因此,讓我們將其連接到評(píng)估套件。