反激拓?fù)涞那吧硎?Buck-Boost 變換器,只不過(guò)就是在 Buck-Boost 變換器的開(kāi)關(guān)管和續(xù)流二極管之間放入一個(gè)變壓器,從而實(shí)現(xiàn)輸入與輸出電氣隔離的一種方式,因此,反激變換器也就是帶隔離的 Buck-Boost 變換器。
小型化一直是電子行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn),對(duì)電源尤其重要。電源的質(zhì)量通常以單位體積的功率來(lái)衡量。ADI在本文討論了一些有助于實(shí)現(xiàn)小型化電源設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
電力電子轉(zhuǎn)換器在電氣化功能的趨勢(shì)中發(fā)揮著更大的作用,因?yàn)樗鼈儾粩嘈枰愿阋说某杀?、更小的體積和更高的可靠性提供更多的電力。 Power Integrations (PI) 在 PI Expert 中推出了一項(xiàng)新功能,該在線設(shè)計(jì)工具可根據(jù)用戶的規(guī)格自動(dòng)生成優(yōu)化的電源設(shè)計(jì)。現(xiàn)在可以使用 PI Expert 中的平面磁性構(gòu)建器創(chuàng)建一個(gè)特定于應(yīng)用的平面變壓器設(shè)計(jì),其中包含印刷電路板 (PCB) 制造商準(zhǔn)備好的文檔和 Gerber 文件。最新版本的PI Expert現(xiàn)已支持 PI 的整個(gè) InnoSwitch3 反激式切換器 IC 系列。
電磁干擾 (EMI) 被譽(yù)為電源設(shè)計(jì)中最困難的方面之一。我認(rèn)為這種聲譽(yù)在很大程度上來(lái)自這樣一個(gè)事實(shí),即大多數(shù)與 EMI 相關(guān)的挑戰(zhàn)并不是通過(guò)查看原理圖就能解決的問(wèn)題。這可能令人沮喪,因?yàn)樵韴D是工程師了解電路功能的中心位置。當(dāng)然,您知道設(shè)計(jì)中有一些不在原理圖中的相關(guān)功能——比如代碼。
USB Type-C 標(biāo)準(zhǔn)允許使用標(biāo)準(zhǔn)電纜實(shí)現(xiàn) 5V 至 20V 范圍內(nèi)的可調(diào)輸出電壓和高達(dá) 3A 的負(fù)載電流。由于功率水平高達(dá) 60W,反激式仍然是拓?fù)涞牟诲e(cuò)選擇。然而,為初級(jí)側(cè)控制器提供偏置電源可能會(huì)帶來(lái)一些挑戰(zhàn)。
在真空吸塵器和白色家電等產(chǎn)品的消費(fèi)世界中,物料清單 (BOM) 極為重要。種類(lèi)繁多的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)這些產(chǎn)品的公司創(chuàng)造了巨大的競(jìng)爭(zhēng)——給利潤(rùn)和市場(chǎng)份額帶來(lái)壓力。系統(tǒng) BOM 是一個(gè)簡(jiǎn)單的地方,可以通過(guò)添加或刪除功能和/或調(diào)整成本來(lái)進(jìn)行優(yōu)化,從而提高最終產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
設(shè)計(jì)電源與其說(shuō)是科學(xué),不如說(shuō)是一門(mén)藝術(shù)。瞬態(tài)和現(xiàn)實(shí)世界的交互過(guò)于華麗,無(wú)法用任何單一的電源系統(tǒng)模型來(lái)捕捉。通常,這些模型構(gòu)建了某種傳遞函數(shù),該傳遞函數(shù)與工廠或在數(shù)字電源設(shè)計(jì)中的功率級(jí)盡可能接近。為了測(cè)量實(shí)際系統(tǒng)的行為與模型的接近程度以及為控制該模型而創(chuàng)建的控制回路,電源設(shè)計(jì)人員必須測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。然后將該數(shù)據(jù)繪制在波特圖上并進(jìn)行分析,以確定電源控制器設(shè)計(jì)的增益和相位裕度。在很多情況下,由于模型與實(shí)際工廠的不一致,在電源設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)多次重復(fù)此過(guò)程。
兩年前,保時(shí)捷電動(dòng)跑車(chē)Tycan將電動(dòng)汽車(chē)主流的400V平臺(tái)升級(jí)到800V,在動(dòng)力總成、充電性能、加速性能等方面,為電動(dòng)汽車(chē)樹(shù)立了一個(gè)新標(biāo)桿。隨即,800V高壓平臺(tái)以超預(yù)期的速度在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域滲透,從去年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)的車(chē)企包括比亞迪、吉利極氪、北汽極狐、長(zhǎng)城蜂巢、廣汽埃安、東風(fēng)嵐圖、小鵬汽車(chē)等紛紛宣布上馬基于800V平臺(tái)架構(gòu)的產(chǎn)品,800V高壓平臺(tái)儼然成為時(shí)下電動(dòng)汽車(chē)界的不二選擇。
隨著COVID-19在 2020 年初的傳播,全球緊急呼吸機(jī)短缺是最大的擔(dān)憂之一。對(duì)呼吸機(jī)不斷增長(zhǎng)的需求意味著它們很快就會(huì)供不應(yīng)求,因此 Monolithic Power Systems (MPS) 的一個(gè)設(shè)計(jì)工程師團(tuán)隊(duì)尋求幫助創(chuàng)建解決這一危機(jī)的解決方案。
雖然定制印刷的 PCB 可以將這些組件集成在一塊板上,但 MPS 解決方案利用每個(gè)產(chǎn)品的預(yù)制、現(xiàn)成的評(píng)估板來(lái)縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)緊湊的解決方案。
當(dāng)前電子應(yīng)用的趨勢(shì),尤其是那些基于大功率設(shè)備的應(yīng)用,是實(shí)現(xiàn)越來(lái)越小的尺寸和越來(lái)越高的組件密度。由于引入了超結(jié)器件和寬帶隙材料(如氮化鎵),迅速實(shí)現(xiàn)了更高的開(kāi)關(guān)頻率,從而減小了無(wú)源器件的體積。
我們都一遍又一遍地聽(tīng)說(shuō)智能電源將為電源行業(yè)帶來(lái)的偉大事物。它在很多方面都達(dá)到或超出了我們的預(yù)期;然而,在其他方面它也讓我們失望了。我不禁認(rèn)為,其中一些原因是因?yàn)楹苋菀滓驗(yàn)樗遣煌幕蛐碌募夹g(shù)而迷戀它。我們忽略了一個(gè)事實(shí),即它并沒(méi)有做一些真正偉大的事情。換句話說(shuō),我們中的一些人可能會(huì)覺(jué)得智能力量很棒,但我們不確定我們將如何處理它來(lái)展示它的強(qiáng)大。
SiC MOSFET 在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下工作。然而,了解其在線性狀態(tài)下的行為是有用的,這可能發(fā)生在驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障的情況下,或者出于某些目的,當(dāng)設(shè)計(jì)者編程時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況。
On Semiconductor 提供的 P 溝道 MOSFET 在電氣上類(lèi)似于 International Rectifier 和 Fairchild Semiconductor 的部件,但安裝在公司的無(wú)引線 ChipFET 封裝中。這些部件的面積為 122×80 mil,與 1206 無(wú)源器件或 TSSOP-6 IC 的面積大致相同。例如,25 美分 (10,000) NTHS5441 是一款 20V、3.9A 器件,具有相當(dāng)?shù)耐ǖ离娮瑁涸?–4.5VV GS時(shí)最大為 55mΩ –2.5V 時(shí)為 83 mΩ。
具有集成功率 FET 的單芯片驅(qū)動(dòng)器提供多種輔助功能,例如固定或可變壓擺率控制、過(guò)流保護(hù)和欠壓鎖定。這些所謂的智能開(kāi)關(guān)通常安裝在比單獨(dú)的 FET 稍大的封裝中,如果我們使用分立器件實(shí)現(xiàn)它們,它們提供的功能往往是“部分”的。但是,與單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器和 FET 不同,使用智能開(kāi)關(guān),我們需要將控制屬性和額定功率正確組合在一個(gè)部件中。
該活動(dòng)將闡述最新器件如何能減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本,使方案能更快面市
在本文的第 1 部分中,我討論了交錯(cuò)同步降壓的四個(gè)相位以最小化輸入/輸出電壓紋波并提高熱性能的必要性。您可以通過(guò)遵循一些關(guān)鍵布局指南來(lái)進(jìn)一步提高熱性能,以確保功率在所有四個(gè)相位上均勻耗散。
在設(shè)計(jì)任何系統(tǒng)時(shí),我們通常必須設(shè)計(jì)電源以滿足我們的要求。一種非常流行的解決方案是采用開(kāi)關(guān)模式電源(或 SMPS),因?yàn)樗鼈兊男史浅8摺H欢?,在保持低成本的同時(shí)設(shè)計(jì) SMPS 非常具有挑戰(zhàn)性,更不用說(shuō)通過(guò)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生不穩(wěn)定環(huán)路的風(fēng)險(xiǎn)了。在任何電力系統(tǒng)中,總是存在輸出短路的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下,有必要保護(hù)系統(tǒng)不因電流增加而損壞。
大家知道,由于在效率、集成度、靈活性上的優(yōu)勢(shì),今天的電源設(shè)計(jì)中,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的使用越來(lái)越普遍,但是噪聲大、更容易產(chǎn)生EMI問(wèn)題,則是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器天生的“短板”。 究其原因,這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器工作時(shí)需要不斷開(kāi)關(guān)電流,這些電流通常比較大,而每當(dāng)電流流動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),大電流的快速開(kāi)關(guān)就會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng);同時(shí),由于電流路徑中存在寄生電感,在開(kāi)關(guān)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電壓失調(diào)??梢韵胍?jiàn),電流的變化會(huì)容性耦合到相鄰的電路部件中,增加電源的噪聲輻射。
FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列),是指一種通過(guò)軟件手段更改、配置器件內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)和邏輯單元,完成既定設(shè)計(jì)功能的數(shù)字集成電路。顧名思義,其內(nèi)部的硬件資源都是一些呈陣列排列的、功能可配置的基本邏輯單元,以及連接方式可配置的硬件連線。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一個(gè)可以通過(guò)編程來(lái)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)的芯片。