對于許多類型的電子設備,聯(lián)邦通信委員會只要求第 15 部分認證。對于屬于第 15 部分規(guī)則和法規(guī)部分的設備,如果有任何時鐘電路可能會輻射可能會導致其他設備出現(xiàn)問題的射頻,則會檢查發(fā)射。敏感性(即設備是否可能受到干擾 而不是干擾)也檢查到標稱 5 伏/米的場強。
我們將在電機驅(qū)動器電路和開關穩(wěn)壓器中看到的一種非常常見的結(jié)構(gòu)使用兩個功率 FET,一個堆疊在另一個之上。在操作中,上下 FET 輪流導通。首先,上部 FET 開啟,下部 FET 關閉。然后他們切換狀態(tài)。
我們都知道開關電源是很奇妙的東西。它們消除了線性電源中使用的笨重變壓器,并提供高效的電源轉(zhuǎn)換。他們可以上臺或下臺。如果輸入電源降得太低,有些甚至足夠聰明,可以處理這兩種功能。而且它們變得易于使用:選擇具有正確輸入電壓、輸出電壓和電流規(guī)格的芯片;添加一個便宜的電感器,可能還有一個或兩個分立的 FET;把它放在一塊板上——完成。
電機應用呈上升趨勢,過去十年中功率 MOSFET 器件的成本顯著降低,特別是用于低壓(小于 100 伏)電機驅(qū)動應用的 MOSFET 柵極驅(qū)動 IC 以及微控制器,簡化了實施離散設計。以下是您需要了解的基礎知識,以便讓經(jīng)濟高效的高性能有刷直流、無刷直流、開關磁阻和步進電機設計為您工作。
靜電可能是導致模擬和數(shù)字電路無法使用的因素之一。當不同的材料相互摩擦導致電荷在物體表面積聚時,通常會發(fā)生靜電。當它向物體放電時,這稱為靜電放電 (ESD)。
開關穩(wěn)壓器使用輸出級,重復切換“開”和“關”狀態(tài),與能量存貯部件(電容器和感應器)一起產(chǎn)生輸出電壓。它的調(diào)整是通過根據(jù)輸出電壓的反饋樣本來調(diào)整切換定時來實現(xiàn)的。
在進行高溫/高可靠性設計時,必須閱讀和理解的不僅僅是數(shù)據(jù)表。不能只看片材就認為該部件適用于例如 125°C 的應用。許多軍用規(guī)格零件在環(huán)境條件下的大部分測試中僅能通過 1,000 小時的測試。如果設備必須持續(xù)使用 5,000 小時、10,000 小時甚至更長時間,這可能會帶來很多驚喜。
為滿足汽車應用的苛刻性能和惡劣環(huán)境條件,組件制造商開發(fā)了專業(yè)級鉭電容器,以確保長期的電氣性能穩(wěn)定性。專業(yè)的鉭技術滿足了汽車行業(yè)對在電氣和機械應力下保持高性能標準的堅固電容器的需求。已經(jīng)進行了技術改進,加強了電容器的結(jié)構(gòu),并使其在各種應用中具有更強大的性能。
京瓷 AVX 推出了配備該公司 FLEXITERM 軟端接技術的汽車級多層壓敏電阻 (MLV),該技術已廣泛應用于數(shù)個汽車級多層陶瓷電容器 (MLCC) 上超過 15 年。與汽車引擎蓋下應用(例如直接連接到電池導軌的發(fā)動機傳感器)中的競爭解決方案相比,F(xiàn)LEXITERM 軟端接技術提高了可靠性以及機械和熱機械性能。
雖然電容器版本沒有太大變化,但現(xiàn)在有許多新的電源應用,例如替代能源、電動汽車 (EV)、儲能等。本文將比較各種技術并考慮一些使用示例。
鋁電解電容器的保養(yǎng)和饋電的一個重要因素是清潔。橡膠端封對氯化或石油基清潔溶劑特別敏感。這不像 30 年前使用氟利昂基脫脂劑清潔電路板時那樣嚴重,但如果您不小心,在補漆或返工期間仍然可能出現(xiàn)問題。最糟糕的是,污染導致的故障不會立即出現(xiàn),而是在現(xiàn)場出現(xiàn)。適當使用水和異丙醇是公認的清潔溶劑。與往常一樣,請遵循電容器制造商的建議。
鋁電解類型是需要非常大電容值的首選組件。它們在幾乎所有絕對尺寸不是首要設計因素的電子設備中無處不在。鋁電解類型具有數(shù)百伏量級的大額定電壓和數(shù)千微法量級的巨大電容值。有專門品種的“超級電容器”,其電容值超過整法拉,這些主要用作電池替代品,而不是大容量去耦。
陶瓷電容器沒有固有的磨損機制,高介電 2 類電容器 (X7R) 在使用過程中會由于施加電壓和老化而損失超過 85% 的電容,但即便如此,它們也不會發(fā)生災難性的故障。陶瓷電容器非常有用,除非需要大于微法拉區(qū)域的值,因此對于體去耦應用,需要其他類型。在這里,我們看看替代方案。
現(xiàn)在,在許多使用電動機的應用中,該技術需要不同的速度。變速驅(qū)動器(VSD)在電機工業(yè)應用中的驅(qū)動效率方面發(fā)揮著重要作用,無論是在設計階段還是在車間。
我們提到一個關鍵應用是電源轉(zhuǎn)換器或逆變器的直流總線上的電容器,提供“穿越”或“保持”的需求是選擇鋁電解電容器或薄膜電容器類型的一個差異化因素。舉個例子,看看每種類型是如何適合的,也許很有啟發(fā)性。采用具有功率因數(shù)校正前端的 90% 效率、1kW 離線 AC-DC 轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部直流母線以 400VDC 標稱工作,在轉(zhuǎn)換器停止調(diào)節(jié)之前降至 300VDC。