每年,越来越多的电子设备由包含锂离子 (Li ion) 电池的电池供电。. 高功率密度、低自放电率和易于充电使它们成为几乎所有便携式电子产品的首选电池类型——如今,从口袋里的手机到电动汽车,每天都有数百万人开车上班由锂离子电池供电。
MOSFET 被用作负载开关的次数比它们在任何其他应用中的使用量都要多,其数量一次达到数亿。我可能应该从我在这里如何定义“负载开关”开始。为了这篇文章,考虑负载开关任何小信号 FET,其在系统中的唯一功能是将一些低电流 (<1A) 信号传递(或阻止)到另一个板组件。电池保护 MOSFET 具有非常相似的功能,但代表了负载开关应用的一个独特子集,也可以承载更高的电流。
在过去几年中,越来越多的笔记本电脑和智能手机等门户设备采用 USB Type-C™ 作为接口端口。USB Type-C 连接器是一种全新的 USB 连接器。
这篇文章我们将开始研究特定终端应用需要考虑哪些具体注意事项,首先从终端应用中用于驱动电机的 FET 开始。电机控制是 30V-100V 分立式 MOSFET 的一个巨大(且快速增长)市场,特别是对于驱动直流电机的许多拓扑。在这里,我将重点介绍如何选择正确的 FET 来驱动有刷、无刷和步进电机。虽然硬性规则很少,而且可能有无数种不同的方法,但我希望这篇文章能够让我们根据我们的最终应用程序从哪里开始。
也许当前市场上高性能功率 MOSFET 最常见的用途也是选择最合适的 FET 的最大挑战。性能、价格和尺寸之间的权衡从来没有比在开关模式电源 (SMPS) 中使用 MOSFET 的情况更混乱。
过去几年,智能家居技术的发展和采用取得了显着进展。现在有数百万人在家中安装了视频门铃、远程摄像机监视器和安全控制面板——未来还有数百万人可能会采用这种类型的技术。
功率因数校正 (PFC) 阶段就像好寿司中的米饭。正如大米创造了一个让其他成分发光的基础,PFC 阶段可以让其他成分为最终产品提供动力。金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 对 PFC 控制器输出信号变化的响应对 PFC 级至关重要。为了使时序正确,栅极驱动电路必须仅在应有的时候切换 FET。
如果我们看到闪电或被门把手不快地电击,那么我们就已经暴露在称为静电放电 (ESD) 的现象中。ESD 是两个靠近的带电物体之间的突然电流流动。接触的物体有时会导致直接从一个物体放电到另一个物体。其他时候,物体之间的电势可能非常大,以至于它们之间的电介质(通常是空气)会破裂——电流甚至不需要接触(图 1)。
智能集成电机驱动器和无刷直流 (BLDC) 电机都可以帮助电动汽车和下一代汽车变得更具吸引力、可行性和可靠性。 集成电机驱动器结合了驱动电机所需的一切,例如场效应晶体管 (FET)、栅极驱动器和状态机,如图 1 所示。电机,并具有更小的印刷电路板 (PCB) 尺寸和整体系统成本的额外优势。
在忙碌了一周之后,清洁是人们在停机期间最不想做的事情。真空机器人已经问世了大约 23 年,它变得越来越智能和自动化,让消费者能够专注于真正重要的事情。
电动机用于电梯、食品加工设备、工厂自动化、机器人、起重机……不胜枚举。交流感应电机在此类应用中很常见,并且总是使用功率级中用于驱动它们的绝缘栅双极晶体管 (IGBT)。典型的总线电压为 200 V DC至 1,000 V DC。IGBT 进行电子换向以实现交流感应电机所需的正弦电流。
电池平衡在电动汽车 (EV) 的电池管理系统中很重要,因为它有助于延长车辆行驶里程并确保 EV 电池的安全运行。还需要电池平衡以纠正电池本身的不平衡。所有电池,包括电动汽车中的电池,都会因制造过程中的不匹配或操作条件的不匹配而随着时间的推移而出现不平衡,从而导致电池之间的老化不均。
随着车辆系统的发展,需要更多功率的应用数量不断增加。设计更高功率系统的工程师通常会从低压差 (LDO) 稳压器切换到具有更高效率和热性能的 DC/DC 降压转换器。然而,这种转变带来了一些挑战,因为DC/DC降压转换器的电磁干扰 (EMI) 比 LDO 稳压器高得多。
今天,在世界各地,交通运输领域的创新正在加速。特别是过去20年锂离子电池技术的不断发展,使汽车、摩托车、卡车和公共汽车的电池组中储存电力并用作动力成为可能。
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