PWM是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計數(shù)器的使用,方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。PWM信號仍然是數(shù)字的,因為在給定的任何時刻,滿幅值的直流供電要么完全有(ON),要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時候即是直流供電被加到負(fù)載上的時候,斷的時候即是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠,任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。
當(dāng)同時需要高直流精度和高帶寬時,可能難以實現(xiàn)。工程師常常面對各種挑戰(zhàn),需要不斷開發(fā)新應(yīng)用,以滿足廣泛的需求。一般來說,這些需求很難同時滿足。例如一款高速、高壓運(yùn)算放大器(運(yùn)放),同時還具有高輸出功率,以及同樣 出色的直流精度、噪聲和失真性能。市面上很少能見到兼具所有這些特性的運(yùn)算放大器。根據(jù)電路配置,有幾種有效的方法,包括構(gòu)建復(fù)合放大器或圍繞高速放大器實施伺服環(huán)路。
那么,哪種 PWM 技術(shù)最適合您的電機(jī)控制應(yīng)用?在之前的文章中,我們研究了單象限 PWM 技術(shù),它非常適合成本極其敏感的電機(jī)控制應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,您希望通過改變 PWM 信號的占空比來控制電機(jī)的速度。但是電機(jī)只能在一個方向上旋轉(zhuǎn),并在同一方向上產(chǎn)生扭矩。我們還介紹了“H 橋”作為研究其他 PWM 拓?fù)涞奶濉?/p>
隨著帶寬的不斷增加,有線和無線基礎(chǔ)電信系統(tǒng)中的放松管制和競爭推動了對于低成本設(shè)備解決方案的需求。電信設(shè)備電源管理要求中需要應(yīng)對的挑戰(zhàn)不斷增加,這就愈加要求設(shè)計人員能夠為各種數(shù)字信號處理器 (DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC) 和微處理器提供更多的電壓軌。
作為工程師,我們面臨設(shè)計挑戰(zhàn)時也要對呈現(xiàn)在我們面前各種選項做出權(quán)衡。對于新一代智能手機(jī)或平板電腦的設(shè)計,還要用前一代機(jī)型使用的電源嗎?或者我應(yīng)該采用能夠?qū)崿F(xiàn)更高性能與更便捷系統(tǒng)集成的較新電源?在新應(yīng)用中設(shè)計重復(fù)利用與優(yōu)化老式設(shè)計相比,有多大的價值?我該使用已嘗試過的東西還是選擇高新技術(shù)?
在儀器儀表系統(tǒng)中,常常需要將檢測到的連續(xù)變化的模擬量如:溫度、壓力、流量、速度、光強(qiáng)等轉(zhuǎn)變成離散的數(shù)字量,才能輸入到計算機(jī)中進(jìn)行處理。這些模擬量經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(一般為電壓信號),經(jīng)過放大器放大后,就需要經(jīng)過一定的處理變成數(shù)字量。實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)變的設(shè)備通常稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),簡稱A/D。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,我們用來控制電機(jī)的技術(shù)也變得越來越復(fù)雜。與稅收不同,這通常是一件好事,因為它可以讓我們的汽車大膽地去到以前沒有汽車去過的地方。但時不時地,我認(rèn)為退后一步,只見樹木不見森林是有益健康的。您的應(yīng)用程序是否真的需要超快速的扭矩響應(yīng)和層層疊疊的觀察器才能完成工作?就像我的稅收一樣,你真的需要使用復(fù)雜到必須聘請電機(jī)控制專業(yè)人員為你做的技術(shù)嗎?難道您不想使用一種可以讓您全神貫注的技術(shù)嗎?有時候,越簡單越好!這就是我對 InstaSPIN-BLDC? 如此興奮的原因!
一種新的精密 MOSFET 陣列——旨在平衡和調(diào)節(jié)額定電壓更高的超級電容器——適用于廣泛的應(yīng)用,如執(zhí)行器、遠(yuǎn)程信息處理、太陽能電池板、應(yīng)急照明、安全設(shè)備、條形碼掃描儀、高級計量箱和備用電池系統(tǒng)。
好的開關(guān)電源需要一塊好的印刷電路板。為了提高效率,PCB 設(shè)計人員應(yīng)該了解典型開關(guān)電源運(yùn)行背后的現(xiàn)象。本應(yīng)用筆記提供了為嵌入式開關(guān)電源制作優(yōu)質(zhì) PCB 的解決方案和指南。
Tokamak Energy 正在研究使用球形托卡馬克和高溫超導(dǎo) (HTS) 磁體的組合進(jìn)行聚變。據(jù)托卡馬克稱,新電力電子設(shè)備的測試顯示效率是之前系統(tǒng)的兩倍。 Tokamak Energy 宣布創(chuàng)建并全面測試低溫電力電子技術(shù),以實現(xiàn)其超導(dǎo)磁體的高效運(yùn)行。該公司正致力于結(jié)合使用球形托卡馬克和高溫超導(dǎo) (HTS) 磁體進(jìn)行聚變。據(jù) Tokamak Energy 稱,新電力電子設(shè)備的測試表明,其效率是之前系統(tǒng)的兩倍,從而大大降低了冷卻 HTS 磁體所需的功率,從而降低了未來聚變發(fā)電廠的成本——這對于商業(yè)化和規(guī)模化至關(guān)重要技術(shù)。
集中式太陽能從太陽獲取熱量并利用它來發(fā)電,并為熱驅(qū)動過程提供動力。在一個典型的系統(tǒng)中,太陽加熱熔鹽,熔鹽產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動電動渦輪機(jī)。對于相對較少的額外成本和很少的效率損失,人們可以將已經(jīng)熱的鹽儲存在一個罐中,并在太陽落山后用它來發(fā)電。存儲非常重要,因為它意味著下游加工設(shè)備在太陽落山后不會閑置,閑置設(shè)備會燒錢。此外,當(dāng)惡劣天氣耗盡存儲空間時,人們可以在聚光太陽能發(fā)電廠燃燒天然氣或煤炭,以加熱熔鹽或蒸汽,并繼續(xù)運(yùn)行。
對電力電子系統(tǒng)的測試是必不可少的,但它們不可能都在硬件中進(jìn)行。工程師可以使用電路運(yùn)行的虛擬仿真,尤其是缺陷、問題和意外事件的仿真,獲得逆變器的精確運(yùn)行模型。為了幫助他們解決這個問題,NI 宣布了新的解決方案和合作,以改進(jìn)電動汽車驅(qū)動逆變器開發(fā)的測試環(huán)境和工作流程。
銅和鎳等基本原材料的高價格反過來又推高了電線和電纜組件的價格。這些組件的價格上漲——這對各種能源部門設(shè)備至關(guān)重要——可能會對能源部門產(chǎn)生重大影響。
全球二氧化碳 (CO2) 排放量正在增加。為了解決這個問題,我們需要將綠色能源的成本降低到低于煤炭、石油和天然氣的水平。 在與政府官員討論氣候變化時,他們有時會問我,“我該如何解決這個問題?” 我告訴他們我們需要像亨利·福特那樣思考。1900 年,汽車是手工制造的,一次制造一輛,福特通過自動化流程來降低成本。今天,我們像 1900 年處理汽車一樣處理氣候變化:一次一輛。因此,全球范圍內(nèi)的二氧化碳 (CO 2 ) 排放量正在增加。為了解決這個問題,我們需要將綠色能源的成本降低到低于煤炭、石油和天然氣的水平。世界各地的客戶隨后會轉(zhuǎn)而使用它來省錢。為了降低綠色能源成本,我們需要自動化。
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī) (ICE) 功能強(qiáng)大,但它們無法釋放有限的排放物。內(nèi)燃機(jī)只能將儲存在汽油/燃料中的能量的 17%-20% 轉(zhuǎn)化為車輪。與此同時,電動汽車 (EV) 因其對環(huán)境安全的特性而蓬勃發(fā)展。它們具有零排放,并且由于燃油價格上漲而更加可靠。它們可以在充電站以特定的充電速率充電,即根據(jù)要求進(jìn)行快速或慢速充電。