今天,新的功率開關(guān)技術(shù)被廣泛采用在高功率密度、高開關(guān)頻率、小外形因素是關(guān)鍵要求的要求應(yīng)用中。這些新的開關(guān)設(shè)備產(chǎn)生不同的三個關(guān)鍵應(yīng)用是
TI 比較了可堆疊 DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器和多相控制器的功率密度,著眼于尺寸、散熱、效率和成本。 鑒于能夠有效支持大于 30 A 輸出電流的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器數(shù)量有限,設(shè)計工程師主要依靠帶有外部場效應(yīng)晶體管 (FET) 的多相降壓控制器來實現(xiàn)大電流應(yīng)用。
固態(tài)鋰技術(shù)將提供快速充電能力,同時為無線通信提供大電流脈沖。鋰離子微型電池最多只能提供兩倍的額定電流,因此產(chǎn)品設(shè)計人員傾向于使用更高容量的電池來滿足脈沖電流要求。固態(tài)鋰微電池通過提供超過 10 倍的額定容量解決了這個問題。
固態(tài)鋰微電池將改變小型連接設(shè)備的設(shè)計和供電方式,但需要了解它們的工作原理。 雖然電動汽車 (EV) 行業(yè)正在積極探索固態(tài)鋰電池的使用,但該技術(shù)尚未開始向估計每年出貨的 10 億多個可穿戴設(shè)備、可聽設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)傳感器遷移。隨著專為小型連接設(shè)備設(shè)計的可充電 1 毫安時 (mAh) 至 100 mAh 固態(tài)鋰微電池的出現(xiàn),這種情況即將改變。
Assodel 和 Consorzio Tecno 以及 Special-Ind 組織了一場活動,分析充電站的技術(shù)和市場。意大利電子供應(yīng)商協(xié)會 Assodel 執(zhí)行董事 Diego Giordani 與 Special-Ind 戰(zhàn)略營銷總監(jiān) Maurizio Maitti、Battery Industry 博客創(chuàng)始人兼總監(jiān) Marco Pinetti、Omar Imberti 等其他嘉賓主持了小組討論。 Anie E-mobility 集團的 Scam 和協(xié)調(diào)員,以及 Tecno 的數(shù)據(jù)分析師 Michele Arena。
東京理科大學(TUS) 的研究人員開發(fā)出一種新型電解質(zhì)材料,可提高室溫下鎂離子的導電性,為下一步開發(fā)鎂離子 (Mg 2+ ) 電池鋪平道路。研究人員表示,作為鋰離子的低成本替代品,Mg 2+電池由于室溫下固體中鎂離子的導電性差而面臨巨大障礙。
在許多情況下,AC/DC 電源旨在支持工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用的高可靠性要求。最近的一個例子是 Cosel Co., Ltd. 的 AEA600F 系列 600-W 自由空氣對流冷卻電源。這些開放式框架 AC/DC 電源可為醫(yī)療和醫(yī)療提供 300% 峰值功率長達 1,000 ms工業(yè)應(yīng)用。該公司表示,這支持了電源在高峰運行期間提供額外電力的需求,這是動態(tài)負載(如電機啟動時)的要求。
質(zhì)子交換膜或聚合物電解質(zhì)膜 (PEM) 燃料電池是將氫和氧轉(zhuǎn)化為水和電的裝置。它是氫經(jīng)濟的一項非常重要的技術(shù)。它在低工作溫度下運行,可用于能源生產(chǎn)。這種電池構(gòu)成了一個電化學系統(tǒng),由于其反應(yīng)物而產(chǎn)生電力。雖然 PEM 燃料電池中發(fā)生的反應(yīng)非常復(fù)雜,但可以使用計算機系統(tǒng)對其進行模擬。讓我們一起探索如何以電子方式重現(xiàn)燃料電池模型。
在離線原型設(shè)計中,受控電子驅(qū)動器(電機、轉(zhuǎn)換器和傳感器)的模型被添加到我們的方案中,并在 Simulink 中對生成的模型進行仿真。值得指出的是: 1 st,e-drive 模型被放置在中斷驅(qū)動控制 ISR 塊之外,因此它將根據(jù)固定或可變步長求解器的設(shè)置計算為時間連續(xù)系統(tǒng)。模型; 第二,為了完全符合控制 ISR 的目標微依賴實現(xiàn),也必須從信號開始模擬其驅(qū)動 I/O 信號的外圍設(shè)備(ADC、QEP、PWM...)的特性屬性。
原型制作步驟在滿足電氣驅(qū)動控制中對性能、安全性和靈活性日益嚴格的要求方面發(fā)揮了重要作用。特別是,由于許多部門提出的解決方案的創(chuàng)新性和復(fù)雜性不斷增加,因此必須進行快速測試和實驗驗證,以縮短上市時間并確保適當?shù)男阅芎托?。
許多模擬系統(tǒng)必須以出色的保真度或低失真適應(yīng)非常大范圍的信號幅度。同時,一些信號鏈組件被過大的信號損壞。一個示例是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 輸入。對于像ADC16DV160這樣的高性能 ADC ,其中一個 Vin 引腳上的絕對最大輸入電壓為 2.35-V。
幸運的是,現(xiàn)代電子技術(shù)與大量控制理論相結(jié)合,使得控制速度變得相對容易。與轉(zhuǎn)矩和位置一樣,速度是通常建立的三個基本電機參數(shù)控制回路之一。需要精確速度控制的示例電機應(yīng)用包括冷卻風扇、硬盤驅(qū)動器、激光打印機和裝配線傳送帶。在這些類型的應(yīng)用中,在不同負載下保持恒定速度至關(guān)重要。
人類最原始的沖動是前進,讓事情變得更好、更快、更大。我們在半導體行業(yè)看到了同樣的人類趨勢,嗯,除了更大,在電子世界中實際上更小。一旦晶體管被發(fā)明出來,早期的先驅(qū)者就會問:“我們可以在同一個芯片上放置多個晶體管嗎?” 導致杰克·基爾比發(fā)明了集成電路。如今,電源管理單元 (PMU) 將數(shù)量驚人的電路集成到單個 IC 中,更好、更小、更快地實現(xiàn)了這一目標。
最流行的 e-mode HEMT 結(jié)構(gòu)是在柵極上使用 p-GaN 層。實現(xiàn)的典型 Vt 在 1-2 V 范圍內(nèi)。HEMT 在開關(guān)應(yīng)用中的固有優(yōu)勢得以保留,并且開關(guān)損耗可以更低。e-mode 器件的主要缺點之一是其低 Vt,這可能導致柵極對噪聲和 dV/dt 瞬態(tài)的抗擾度較差。出于可靠性原因,最大柵極電壓通常限制為 6-7 V,并且可能需要負電壓來關(guān)閉器件。
氮化鎵 (GaN) 功率器件在幾個關(guān)鍵性能指標上都優(yōu)于硅 (Si)。具有低本征載流子濃度的寬帶隙允許更高的臨界電場,從而允許在更高的擊穿電壓下具有降低的特定導通電阻 (Rds on ) 的更薄的漂移層。導通損耗可以通過較低的 Rdson 降低,而動態(tài)損耗可以通過GaN可能的更小的裸片尺寸來降低. 當它與鋁基異質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)合時形成二維電子氣 (2DEG) 的能力導致了備受青睞的高電子遷移率晶體管 (HEMT) 功率器件。