USB Type-C? 和 USB Power Delivery (PD) 的引入將永遠(yuǎn)改變我們與筆記本電腦/平板電腦/智能手機(jī)和配件的交互方式 一根電纜提供電源和數(shù)據(jù),無(wú)需預(yù)先配置到哪一端或設(shè)備是主機(jī)還是客戶(hù)端。電源可以來(lái)自?xún)啥嘶蛟O(shè)備,電源角色可以根據(jù)條件動(dòng)態(tài)變化。隨著 USB PD 2.0 設(shè)備進(jìn)入市場(chǎng),我們立即目睹了幾個(gè)用例,推動(dòng)了我們認(rèn)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(xiàn)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(qiáng)型(e 型)GaN HEMT 更受歡迎。
DC/DC 轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域的常識(shí)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(fù) 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(lái)與降壓轉(zhuǎn)換器非常相似(圖 1a 和 1c)。但是,這兩個(gè)電路在電壓和電流電平、開(kāi)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(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA)、專(zhuān)用集成電路 (ASIC)、數(shù)字信號(hào)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(lái)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(jì)算機(jī)上轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟趬Ρ诓遄?、墻壁疣、汽?chē)面板、飛機(jī)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(wú)法正常運(yùn)行時(shí),該功能會(huì)禁用設(shè)備。欠壓鎖定(Undervoltage-Lockout)簡(jiǎn)稱(chēng)UVLO,是電子設(shè)備中在電源電壓低于正常工程準(zhǔn)位時(shí),切斷電源的電路。在嵌入式系統(tǒng)中常會(huì)用UVLO監(jiān)控電池電壓,若電壓低于一定值,會(huì)直接切斷電源,保護(hù)嵌入式系統(tǒng)的電路。
音頻應(yīng)用、數(shù)據(jù)信號(hào)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(dòng)態(tài)范圍,實(shí)現(xiàn)軌到軌放大,將模擬信號(hào)與接地噪聲隔離,并提供許多其他好處。
以太網(wǎng)供電 (PoE) 使以太網(wǎng)電纜能夠承載電力和數(shù)據(jù)。例如,舊的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 電話(huà)通常需要直流電源和以太網(wǎng)電纜來(lái)分別提供電力和數(shù)據(jù)。
我們生活在一個(gè)設(shè)計(jì)師似乎一直在追求更高效率的世界。我們希望以更少的功率輸出更多的功率!更高的系統(tǒng)效率是團(tuán)隊(duì)的努力,包括(但不限于)性能更好的柵極驅(qū)動(dòng)器、控制器和新的寬帶隙技術(shù)。
看門(mén)狗定時(shí)器通常被認(rèn)為是不必要的或過(guò)多的。然而,將兩者等同起來(lái),會(huì)對(duì)監(jiān)管機(jī)構(gòu)造成極大傷害。,看門(mén)狗添加了關(guān)鍵的監(jiān)控功能,允許我們?cè)趦?nèi)部和外部監(jiān)控系統(tǒng)故障并在發(fā)生故障時(shí)采取行動(dòng)。
我敢肯定,在某個(gè)時(shí)候,我們都同意了我們還沒(méi)有真正閱讀過(guò)的條款和條件。為什么要花這么多時(shí)間閱讀細(xì)則?像任何重要的文件一樣,數(shù)據(jù)表也有精美的印刷品——一頁(yè)華麗的規(guī)格,但多達(dá) 20 頁(yè)的精美印刷品。對(duì)于電源模塊來(lái)說(shuō)尤其如此,因?yàn)榧煽赡軙?huì)掩蓋設(shè)備的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。在根據(jù)數(shù)據(jù)表首頁(yè)評(píng)估電源模塊時(shí),有一些常見(jiàn)的絆腳石,我將在本文系列中討論。
雖然我們?cè)诤诎抵旭{駛時(shí)甚至可能不會(huì)考慮汽車(chē)的前燈和尾燈,但我對(duì)這些照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中涉及的許多聰明設(shè)計(jì)讓人著迷
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(xiàn)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。