硅和碳化硅中的 IGBT 和 MOSFET 以類似方式驅(qū)動(dòng)。該器件在 10-20 V 的柵極驅(qū)動(dòng)下開(kāi)啟,通常關(guān)閉至 0 V 或負(fù)電壓以實(shí)現(xiàn)更高的功率水平。分立增強(qiáng)型 GaN 器件通常需要 5-7 V 的柵極驅(qū)動(dòng),并且可能還需要負(fù)電壓來(lái)關(guān)閉它們。如果沒(méi)有正確優(yōu)化,性能和可靠性都會(huì)受到影響。這是因?yàn)?,雖然 GaN 是一種先進(jìn)材料,但分立 GaN FET 確實(shí)有一個(gè)致命弱點(diǎn):一個(gè)必須小心驅(qū)動(dòng)的柵極節(jié)點(diǎn)。如果柵極上的電壓過(guò)低,則 FET 沒(méi)有完全導(dǎo)通,因此導(dǎo)通電阻和損耗都很高。如果電壓太高,可能會(huì)損壞柵極。
歐盟大約有 80 億臺(tái)電動(dòng)機(jī)在使用,消耗了歐盟生產(chǎn)的近 50% 的電力。由于提高效率和減少碳足跡是政府和行業(yè)的主要目標(biāo),因此存在多項(xiàng)舉措來(lái)降低這些電機(jī)的耗電量。例如,許多家用電器能源標(biāo)簽的全球標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)降低能耗以及可聽(tīng)和電氣噪聲等來(lái)影響電器的設(shè)計(jì)。另一個(gè)例子是歐洲引入了工業(yè)電機(jī)的效率等級(jí),有效地切斷了低效率電機(jī)的市場(chǎng)。
我們將考慮一個(gè)為永磁電機(jī)供電的全控變流器,并了解電機(jī)如何從一個(gè)方向的全速再生制動(dòng),然后反向加速到全速。我們?cè)诮Y(jié)尾處原則性地研究了這個(gè)過(guò)程,但在這里我們探討了使用變流器饋電驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)它的實(shí)用性。我們從一開(kāi)始就應(yīng)該清楚,在實(shí)踐中,用戶所要做的就是將速度給定信號(hào)從全正向更改為全反向:驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器中的控制系統(tǒng)從此開(kāi)始負(fù)責(zé)。它的作用和方式將在下面討論。
到目前為止,我們默認(rèn)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓與電機(jī)消耗的電流無(wú)關(guān),僅取決于延遲角 a。換句話說(shuō),我們將轉(zhuǎn)換器視為理想的電壓源。 在實(shí)踐中,交流電源具有有限的阻抗,因此我們必須預(yù)期電壓降取決于電機(jī)消耗的電流。也許令人驚訝的是,電源阻抗(主要是由于變壓器中的電感漏抗)在轉(zhuǎn)換器的輸出級(jí)表現(xiàn)為電源電阻,因此電源電壓降(或調(diào)節(jié))與電機(jī)電樞電流成正比.
可以看出,隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的減小,會(huì)出現(xiàn)電流紋波的最小值接觸零電流線的點(diǎn),即電流達(dá)到連續(xù)電流和非連續(xù)電流的邊界。發(fā)生這種情況的負(fù)載也取決于電樞電感,因?yàn)殡姼性礁撸娏髟狡交?即紋波越小)。因此,不連續(xù)電流模式最有可能在具有低電感的小型機(jī)器(特別是從兩脈沖轉(zhuǎn)換器饋電時(shí))和輕載或空載條件下遇到。
整流橋的基本操作已在之前中討論過(guò),現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)向直流電機(jī)在受控整流器提供“直流”電源時(shí)的行為問(wèn)題。 無(wú)論如何,在我們看到的電樞電壓波形不能被認(rèn)為是良好的直流電,因此質(zhì)疑將這種看起來(lái)令人不快的波形提供給直流電機(jī)是否明智也不是不合理的。
晶閘管直流驅(qū)動(dòng)器仍然是一種重要的速度控制工業(yè)驅(qū)動(dòng)器,特別是在與直流電機(jī)電刷(比較感應(yīng)電機(jī))相關(guān)的較高維護(hù)成本是可以容忍的情況下。受控(晶閘管)整流器為電機(jī)電樞提供低阻抗可調(diào)“直流”電壓,從而提供速度控制。
擴(kuò)頻是一種與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器相關(guān)的技術(shù),可抑制來(lái)自感興趣頻帶的不需要的噪聲,并將其推入噪聲不會(huì)干擾系統(tǒng)的區(qū)域,或者更容易處理的區(qū)域。
系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片或 SBC 是一種集成電路 (IC),它結(jié)合了系統(tǒng)的許多典型構(gòu)建塊,包括收發(fā)器、線性穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。雖然這些集成設(shè)備可以在許多應(yīng)用中提供尺寸和成本節(jié)約,但它們并非在所有情況下都適用。
汽車(chē)車(chē)身控制模塊 (BCM) 是管理眾多車(chē)輛舒適性、便利性和照明功能的電子控制單元,包括門(mén)鎖、車(chē)窗、鐘聲、關(guān)閉傳感器、內(nèi)部和外部照明、雨刷和轉(zhuǎn)向信號(hào)燈。具體來(lái)說(shuō),BCM 監(jiān)控不同的驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)并控制汽車(chē)中相應(yīng)負(fù)載的電源。
最新的節(jié)能計(jì)劃要求待機(jī)功耗低于 75mW 和 100mW。一些行業(yè)領(lǐng)先的計(jì)劃正在獎(jiǎng)勵(lì)將待機(jī)功耗保持在 30mW 以下的產(chǎn)品。在追求無(wú)后備電源的過(guò)程中,我們?cè)谀睦镄鎰倮? 業(yè)界已經(jīng)確立,任何低于 5mW 的功率都被視為“零功率”待機(jī)損耗。該定義由國(guó)際電工委員會(huì) (IEC) 62301 第 4.5 條提出。
RS-485 網(wǎng)絡(luò)的許多信號(hào)完整性和通信問(wèn)題都源于端接,無(wú)論是缺少端接還是端接不當(dāng)。在 RS-485 基礎(chǔ)系列的這一部分中,我將討論我們何時(shí)可以在不終止RS-485網(wǎng)絡(luò)的情況下擺脫困境,以及如果我們需要終止,如何使用標(biāo)準(zhǔn)(并聯(lián))終端和交流 (AC) 終端網(wǎng)絡(luò)。
過(guò)去幾年,環(huán)境保護(hù)已成為熱門(mén)話題,也是近期技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素之一,從而推動(dòng)了電動(dòng)汽車(chē)、更多電動(dòng)飛機(jī) (MEA)、可再生能源和許多其他應(yīng)用的發(fā)展。因此,這些應(yīng)用要求廣泛使用開(kāi)關(guān)電源。
Maxim的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器使用超低靜止電流,我們的高效納米功率調(diào)節(jié)器通過(guò)最大限度地延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間、待機(jī)時(shí)間和保質(zhì)期,使最長(zhǎng)的電池壽命???cè)芤撼叽缱钚×?0%,散熱最小化,峰值效率超過(guò)95%。這使得我們的納米電源調(diào)節(jié)器非常適合小型、電池操作和低功耗設(shè)備,比如那些為可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線應(yīng)用而設(shè)計(jì)的設(shè)備。
關(guān)于為當(dāng)今許多 PC 板和系統(tǒng)提供電源軌,有好消息也有壞消息。首先,好消息是:現(xiàn)在在基于線性(低壓差或 LDO)和開(kāi)關(guān)架構(gòu)的 DC/DC 穩(wěn)壓器和轉(zhuǎn)換器中有許多出色的選擇。因此,找到一個(gè)具有合適的屬性組合的人比以往任何時(shí)候都容易。此外,許多在個(gè)位數(shù)電壓下提供低于 5 到 10 A 電流的較小單元很容易使用,并且只需要幾個(gè)外部無(wú)源元件,也許還需要一個(gè) MOSFET。他們?cè)敿?xì)的數(shù)據(jù)表解決了與其在標(biāo)稱和極端情況下的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能相關(guān)的許多問(wèn)題(如果不是全部的話)。