随着移动设备的普及和快速发展,对充电速度的要求越来越高。快充技术不断演进,其中 PD(功率传输协议)快充成为主流。在 PD 快充系统中,VBUS(电压总线) MOS 管起着关键作用。它不仅影响着充电的效率和安全性,还对整个系统的性能有着重要影响。
在电子电路中,变压器降压后整流是常见的电源处理方式。电解电容在其中起着关键作用,其值的选择直接影响到电源的稳定性、纹波大小以及电路的性能。合理选择电解电容值对于确保电路正常运行至关重要。
推挽升压电路在各种电子设备中广泛应用,它能够将输入的直流电压转换为较高的直流电压。然而,在实际运行过程中,MOS 管发热严重的问题常常困扰着工程师们。这不仅影响电路的性能和稳定性,还可能导致设备故障。因此,深入分析 MOS 管发热的原因具有重要意义。
传导辐射干扰(Conducted Emission Interference)是现代电子设备在工作过程中普遍面临的一种干扰现象。它是指电磁噪声通过电源线或信号线等导体传播,从而影响其他设备的性能和稳定性。随着电子设备的广泛应用,尤其是无线通信、自动化控制和智能家居等领域,如何有效降低传导辐射干扰,成为了设计工程师和技术人员需要面对的重要挑战。本文将介绍一些实用的小技巧,以帮助有效降低传导辐射干扰。
在 CMOS 和宽带隙半导体技术的进步中,您很容易忘记 William Shockley 于 1949 年发明的第一个晶体管是双极结型晶体管 (BJT)。尽管它们已经不再流行,但这些不起眼的设备仍然在各种类型的电子设备中大量高效可靠地运行。事实上,在某些应用中,BJT 的性能可以超越更杰出的 CMOS 同类产品。 BJT 技术的最新改进将使它们成为半导体技术领域的重要组成部分。
反激式转换器具有众多优点,包括成本最低的隔离式电源转换器、轻松提供多个输出电压、简单的初级侧控制器以及高达 300W 的功率传输。反激式转换器用于许多离线应用,从电视到手机充电器以及电信和工业应用。它们的基本操作可能看起来令人生畏,而且设计选择很多,特别是对于那些以前没有设计过的人来说。让我们看看 53 VDC 至 12V、5A 连续导通模式 (CCM) 反激式的一些关键设计注意事项。
英飞凌的单片双向 GaN HEMT 基于其 CoolGaN 技术,代表了电力电子领域的一项非凡创新,特别是在实现单级功率转换方面。这些 BDS 有助于开发具有更少组件、更低成本和简化设计的转换器,与传统两级方法相比具有显着优势。
氮化镓(GaN)基功率半导体在功率转换方面具有许多优势。它们在许多应用中的使用不断增加,例如移动设备的电源适配器和数据中心的电源。横向高电子迁移率晶体管 (HEMT) 是应用最广泛的 GaN 器件。该器件的退化机制已被广泛研究并被纳入可靠性测试标准。
碳化硅 (SiC) MOSFET 因其技术固有的特性(例如高电压能力、较低的导通电阻、耐高温操作以及相对于硅更高的功率密度)而越来越受到电源系统设计人员的欢迎。因此,基于 SiC 的转换器和逆变器是电池供电车辆 (BEV)、可再生能源以及需要最高效率的所有其他应用的最佳选择。
电源是任何电子设备的重要组成部分。 Texas Instruments 的 TPS54302 是一款微型 SOT23-6、高效、5ms 内部软启动、3A 同步、集成 40mR MOSFET 降压转换器芯片,具有 4.5V 至 28V 的宽输入电压范围,无续流二极管和低 EMI 值。这些功能使 TPS54302 成为设计可调电源和各种应用的绝佳选择。
所有降压转换器的输入端都需要电容器。实际上,在完美的世界中,如果电源具有零输出阻抗和无限电流容量,并且走线具有零电阻或电感,则不需要输入电容器。但由于这种可能性极小,因此最好假设您的降压转换器需要输入电容器。
在隔离电源中,光耦合器将反馈信号传递到隔离边界。光耦合器包含发光二极管 (LED) 和光电检测器。流经 LED 的电流会导致流经光电检测器的电流成比例。电流传输比 (CTR) 是从 LED 到光电检测器的电流增益,通常具有非常宽的容差。当您设计隔离反馈网络时,必须考虑光耦合器和决定大信号增益的所有其他组件的容差。忽视此任务很容易导致产品投入生产后退货。
近年来,电力电子应用中越来越多地从硅转向碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN)。在过去的十年中,后者已被委托给SiC和GaN半导体,这无疑为电气化和强劲的未来铺平了道路。由于其固有特性,宽带隙半导体在许多电力应用中正在逐步取代传统的硅基器件。硅现在已经风光无限,其应用的可靠性一直非常高。现在,有必要验证这两种新型半导体从长远来看是否可以提供相同的安全前景,以及它们在未来是否对设计人员来说是可靠的。
在连接方面,宽带隙半导体比传统硅器件具有显着优势,使其成为先进电信环境中应用的理想选择。随着时间的推移,碳化硅和氮化镓的重要性在这些材料的固有技术特性以及能源效率和热管理方面的优势的支持下,5G 基础设施的需求不断增长。与前几代电信相比,向 5G 网络的过渡代表着范式的转变。 5G 网络有望显着提高数据传输速度、减少延迟并能够支持无数同时连接的设备。然而,这些功能需要能够在苛刻的操作条件下运行的高效基础设施。
在快速发展的电力电子领域,热管理已成为确保设备可靠性、效率和寿命的关键因素。这对于电动汽车等能源密集型行业尤其重要,其中碳化硅(SiC) 和氮化镓 (GaN) 电子电路解决方案(例如逆变器、转换器和充电电路)正在彻底改变这一领域。