我們已經(jīng)花費了大量篇幅討論如何添加速度更快、精度更高的 A/D 轉(zhuǎn)換器。有些應用程序需要更高的功能。但大多數(shù)制造商已經(jīng)在他們選擇的模塊上安裝了一個“免費”的 A/D 轉(zhuǎn)換器——集成在微控制器或片上系統(tǒng) (SoC) 中。這些集成轉(zhuǎn)換器各不相同。讓我們不關注詳細的規(guī)格,而是看看制造商可能獲得的一些功能以及如何使用它們。
今天的汽車配備了種類繁多的電子配件和電子安全輔助裝置,使車輛更具吸引力、更安全和更易于使用。此外,傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)(如動力轉(zhuǎn)向和自動變速箱)正在被電動等效系統(tǒng)取代,以幫助減輕整體重量并提高燃油經(jīng)濟性。
電力設計是由市場需求驅(qū)動的,以提高效率和生產(chǎn)力,同時符合法規(guī)要求。最重要的最終用戶需求幾乎總是更小、更輕、更高效的系統(tǒng),這得益于功率半導體設計的重大創(chuàng)新。在硅 MOSFET 和 IGBT 長期以來一直在功率半導體中占據(jù)主導地位的地方,寬帶隙 (WBG) 技術,尤其是碳化硅 (SiC) 技術的最新進展正在為電力電子系統(tǒng)的設計人員帶來額外的好處,提高效率和更高的電壓能力,從而減少形式因素。
我們終于進入了計算機與我們和我們的環(huán)境真正互動的未來,讓我們的日常生活更輕松、更安全、更高效。我的車還沒有自動駕駛,但它知道在前面的車自動駕駛時減速。我的手表知道我摔倒了,需要幫助。相機可以辨別一個人注視的焦點。智慧城市。工業(yè) 4.0。自動駕駛。5G網(wǎng)絡。智能電網(wǎng)。這些領域的應用增長正在推動半導體設計的增長遠高于行業(yè)平均水平。
這一切對片上系統(tǒng) (SoC) 和電子設計自動化 (EDA) 行業(yè)意味著什么?這些傳感器系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性推動了您一直聽到的趨勢——處理能力、帶寬和網(wǎng)絡。同時,這種尺寸和復雜性導致傳統(tǒng)模擬設計和驗證流程的中斷。傳統(tǒng)的模擬 EDA 工具根本不像數(shù)字工具那樣可擴展。傳感器可以變大。
柵極控制塊或電平轉(zhuǎn)換塊控制 MOSFET 的 V?G?以將其打開或關閉。門控的輸出直接由它從輸入邏輯塊接收的輸入 決定。 在導通期間,柵極控制的主要任務是對 EN 進行電平轉(zhuǎn)換,以產(chǎn)生高(N 溝道)或低(P 溝道)V G 以使開關完全導通。類似地,在關斷期間,柵極控制產(chǎn)生低(N 溝道)或高(P 溝道)V G 以將開關完全關斷。
高端負載開關及其操作仍然是許多工程師和設計師的熱門選擇,適用于電池供電的便攜式設備,例如功能豐富的手機、移動GPS設備和消費娛樂小工具。本文采用一種易于理解且非數(shù)學的方法來解釋基于 MOSFET 的高側(cè)負載開關的各個方面,并討論在整個設計和選擇過程中必須考慮的各種參數(shù)。
外部電壓參考引腳可能允許更高的電壓源(與數(shù)字電源軌相比)微控制器本身)以獲得更寬的模擬輸入范圍,或更穩(wěn)定的信號源以獲得更高的精度。這有點過于簡單化了。因此,電壓參考因素如何轉(zhuǎn)化為值得一看的。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 將位轉(zhuǎn)換回聲音、圖像或位置。芯片制造商非常努力地創(chuàng)建可靠和準確的 DAC。盡管如此,有時還是會出現(xiàn)打嗝,在輸出波形中產(chǎn)生波紋。非線性誤差可能會累加,而其表親非單調(diào)性可能會帶來更大的問題。DAC 中點毛刺也可以將相當大的尖峰發(fā)射到原本平滑的信號中。
PCIM Europe德國紐倫堡電力電子系統(tǒng)及元器件展,創(chuàng)辦于1979年,每年一屆,至今已經(jīng)有30多年的歷史。該展是歐洲電力電子及其使用范疇、智能運動和電能質(zhì)量最具影響力的博覽會,也是全球最大的功率半導體展會。PCIM Europe以其高質(zhì)量的專業(yè)觀眾,成為享譽電力電子行業(yè)的專業(yè)國際性展會。
在過去的四十年里,由于采用了更好的設計和制造工藝,以及高質(zhì)量材料的可用性,基于硅技術的功率器件取得了重大進展。然而,大多數(shù)商用功率器件現(xiàn)在正在接近硅提供的理論性能極限,特別是在它們阻擋高壓的能力、在導通狀態(tài)下提供低電壓降以及它們在非常高的頻率下開關的能力方面。
用于通過線圈傳輸電能的技術分為兩類:第一類稱為感應耦合,或稱磁感應,或稱電磁感應,這三個名稱指的是同一種技術,在業(yè)界簡稱為 MI。此外,同樣通過線圈傳輸能量的磁共振在業(yè)內(nèi)被稱為MR。MI無線充電技術已廣泛應用于市面上的手持設備中,但采用MR技術的產(chǎn)品卻很少見。
在 MI 技術中,發(fā)射端利用驅(qū)動器連接電容器和線圈產(chǎn)生諧振并發(fā)送電磁能,而接收端線圈通過接收電磁能和連接電容器的諧振效應來接收電能。線圈是纏繞在電感器中的一段導線。成為電感的導線上每個位置的信號都是不同的。最大諧振信號幅值出現(xiàn)在線圈和電容器的結(jié)點處,遠離結(jié)點處逐漸減小。
世界正在朝著電動汽車的方向發(fā)展,這涉及通過大規(guī)模采用電動汽車來實現(xiàn)整個交通系統(tǒng)的脫碳。隨著電動汽車需求的增加,我們必須面對越來越多的汽車對電力基礎設施(即電網(wǎng))造成的后果。大量電動汽車確實會增加充電所需的電力需求,并有可能使電網(wǎng)承受超過其容量的壓力。
德國紐倫堡—2022年5月10日-12日,一年一度的PCIM Europe盛大開幕,PCIM Europe即歐洲電力電子系統(tǒng)及元器件展,是電力電子、智能運動、可再生能源和能源管理領域最具影響力的博覽會,也是全球最大的功率半導體展會,繼連續(xù)兩年舉辦線上展會后,于今年終于回歸線下。