如我們所知,隔離的應(yīng)用范圍很廣:保護(hù)操作人員和低壓電路免受高壓影響,提高對(duì)噪聲的魯棒性,以及處理通信子系統(tǒng)之間的接地電位差。
假設(shè)我們正在研究超聲系統(tǒng)。我們需要一個(gè)干凈的 ±100V 電源來(lái)為超聲波發(fā)射器供電,因此我們需要一個(gè)線性穩(wěn)壓器 (LDO)。你如何解決這個(gè)需求?
隨著對(duì)工業(yè)應(yīng)用(例如工廠自動(dòng)化和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備)的需求增加,向系統(tǒng)添加更多功能的需求也隨之增加。這給電源管理系統(tǒng)帶來(lái)了更大的壓力,需要在不提高設(shè)備溫度的情況下為各種電路供電以獲得最佳性能。
同步降壓轉(zhuǎn)換器中相位節(jié)點(diǎn)的峰值電壓 V PH是確定轉(zhuǎn)換器可靠性的主要規(guī)格之一。設(shè)計(jì)人員通常允許相位節(jié)點(diǎn)振鈴高達(dá) MOSFET 數(shù)據(jù)表絕對(duì)最大額定值的 85% 至 90%。這個(gè)裕度對(duì)于轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)期可靠性是必要的,因?yàn)殡娐沸枰诤軐挼沫h(huán)境溫度范圍內(nèi)(-40 0 C 到 + 85 0 C)安全運(yùn)行。
服務(wù)器、電信和工業(yè)系統(tǒng)中使用的大功率轉(zhuǎn)換器需要輔助電源來(lái)支持電源單元 (PSU) 的管理需求。由于對(duì)更高功率密度的需求不斷增長(zhǎng),這些 PSU 使用額外的附加卡來(lái)支持其輔助需求。
我們是否曾經(jīng)不得不在兩種我們最喜歡的甜點(diǎn)之間進(jìn)行選擇,然后心想:“為什么我不能兩者都吃?” 好吧,工程師在使用可編程參考電壓 (V REF )進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)每天都會(huì)發(fā)生同樣的事情。
隨著在家庭和建筑物中安裝更多智能設(shè)備,無(wú)線傳感器越來(lái)越受歡迎。電池供電的無(wú)線設(shè)備幾乎可以在任何地方輕松安裝,但從易用性或成本角度來(lái)看,頻繁更換電池并不理想。
隨著物聯(lián)網(wǎng) (IOT) 應(yīng)用的出現(xiàn),越來(lái)越多的專用集成電路 (ASIC) 和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 被部署到云計(jì)算和服務(wù)器系統(tǒng)應(yīng)用中。這些高性能終端應(yīng)用需要更高的處理能力和不斷提高的時(shí)鐘速度。
近年來(lái),自動(dòng)抄表 (AMR) 系統(tǒng)變得越來(lái)越流行。這項(xiàng)技術(shù)為電力供應(yīng)商節(jié)省了定期前往每個(gè)物理位置讀取電表的費(fèi)用,因此計(jì)費(fèi)基于實(shí)時(shí)消耗而不是估計(jì)。由于這些優(yōu)勢(shì),AMR 甚至在一些國(guó)家成為所有新一代電表的強(qiáng)制性要求。
討論一下延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)耗電設(shè)計(jì)的電池壽命的方法,包括不同的軟件改進(jìn)和設(shè)備選項(xiàng)。 根據(jù)終端設(shè)備的特性,軟件可以成就或打破我們對(duì)電池壽命的期望。無(wú)線連接的設(shè)備可以通過(guò)延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間和減少報(bào)告數(shù)據(jù)的頻率來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。
當(dāng)半導(dǎo)體將快速輸出放電 (QOD) 列為一項(xiàng)功能時(shí),它會(huì)在設(shè)備禁用(或處于“關(guān)閉”狀態(tài))時(shí)快速放電。換句話說(shuō),當(dāng) V?OUT與 V?IN斷開時(shí),V?OUT將通過(guò)內(nèi)部電路連接到地,防止輸出“浮動(dòng)”或進(jìn)入不確定狀態(tài)。圖 1 顯示了 QOD 電路的簡(jiǎn)化框圖。
波特圖是一種非常流行的確定動(dòng)態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。然而,有時(shí)波特圖并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的穩(wěn)定性指標(biāo)。
在永遠(yuǎn)在線的體驗(yàn)世界中,駕駛員和乘客希望通過(guò)傳統(tǒng)的無(wú)線電或人機(jī)界面 (HMI) 系統(tǒng)訪問(wèn)有關(guān)交通狀況和潛在危險(xiǎn)的實(shí)時(shí)信息。與此同時(shí),司機(jī)和乘客希望不受干擾地使用 GPS、智能手機(jī)和平板電腦等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。因此,重要的是這些設(shè)備不受電磁干擾 (EMI) 的影響,電磁干擾 (EMI) 在密閉空間內(nèi)放置大量電氣和電子系統(tǒng)時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況。
在為工業(yè)和通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)電源時(shí),工程師面臨著許多艱巨的挑戰(zhàn)。典型的系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC)、片上系統(tǒng) (SoC)、網(wǎng)絡(luò)和通信處理器或其他類型的處理器。每個(gè)處理器通常需要對(duì)多個(gè)電源軌(四個(gè)、10 個(gè)或更多)進(jìn)行復(fù)雜的電源管理才能正常運(yùn)行。處理器的核心電壓軌通常需要 20A 或更多的電流。管理核心軌和所有輔助電壓軌是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。此外,由于系統(tǒng)外形尺寸縮小,印刷電路板 (PCB) 空間受到限制,因此工程師必須使用高密度解決方案。
通用串行總線USB已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了;一開始,USB 有獨(dú)占的主從主機(jī)。一次數(shù)據(jù)傳輸主要來(lái)自PC,二次傳輸是到手機(jī)、鼠標(biāo)或鍵盤。然而,隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)展,從智能手機(jī)到 USB 驅(qū)動(dòng)器、從平板電腦到智能手機(jī)以及從相機(jī)到打印機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸需求增加。