车辆电气化是减少道路交通温室气体排放计划的关键部分。与传统的硅替代品相比,宽带隙半导体具有多种优势,因此可以改进电动汽车和混合动力汽车。在这个与 FTEX 的联合创始人兼首席技术官 Alexandre Cosneau 的讨论中,我们将发现电动汽车的动力总成技术和 GaN 的优势。Cosneau 正在寻找优化电源转换的方法,从电池设计到电机效率,这对 FTEX 技术和解决方案至关重要。
螺线管是机电致动器,具有称为柱塞的自由移动磁芯。通常,螺线管由螺旋形线圈和铁制成的动铁芯组成。 当电流通过螺线管线圈时,它会在其内部产生磁场。该磁场产生拉入柱塞的力。当磁场产生足够的力来拉动柱塞时,它会在螺线管内移动,直到达到机械停止位置。当柱塞已经在螺线管内时,磁场会产生力将柱塞固定到位。当电流从螺线管线圈中移除时,柱塞将在螺线管中安装的弹簧推动下返回其原始位置。
移动电话和平板电脑等便携式设备需要电源管理技术来满足日益具有挑战性的性能要求。消费者正在以新的方式使用智能手机:他们希望显示高清 GPS 视频和地图;进行双向视频通话;玩更吸引人的游戏;和流音乐。此类应用的片上系统 (SoC) 项目还必须符合严格的散热目标,同时满足长电池寿命要求。
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是一种电压控制器件,由源极、漏极、栅极和主体等端子构成,用于放大或切换电路内的电压,也广泛用于数字应用的 IC。此外,也用于放大器和滤波器等模拟电路。MOSFET的设计主要是为了克服FET的缺点,例如高漏极电阻、中等输入阻抗和运行缓慢。MOSFET有增强型和耗尽型两种。本文主要介绍耗尽型MOSFET,以及它的使用场景。
在大功率 CPU 的电源应用中,我们如何解决负载瞬态调整的耗时问题 在 DC-DC 电压转换器中,最具挑战性的电源轨之一是 CPU。CPU 的电流瞬变具有非常高的电流阶跃和高转换率。CPU 电源轨还需要总和高达数 mF(通常约为 4mF)的输出电容器,这增加了解决方案的尺寸和成本。
没有一些专门设备的情况下,测试和测量 IC 或电路在电源瞬态方面的性能是一项棘手的任务。输入电压源不仅需要以受控方式改变,而且还必须能够提供足够的电流来调节输入电容并为被测电路供电。
该稳压器在其输入 (C IN ) 和输出 (C OUT )处使用电容器来增强其高频响应。您应该仔细考虑电容器的电介质、值和位置,因为它们会极大地影响稳压器特性。C OUT主导调节器的动态响应;C IN的重要性要小得多,只要它不低于稳压器的压降点即可。
图 8中的电路大大简化了先前电路的环路动态,并消除了所有交流微调。主要的权衡是速度减半。该电路类似于图 6中的电路,不同之处在于 Q 1是双极晶体管。双极型大大降低的输入电容允许 A 1驱动更良性的负载。这种方法允许您使用具有较低输出电流的放大器,并消除了适应图 6的 FET 栅极电容所需的动态调整。唯一的调整是 1-mV 调整,您按照描述完成。
半导体存储器、读卡器、微处理器、磁盘驱动器、压电设备和数字系统会产生电压调节器必须服务的瞬态负载。理想情况下,稳压器输出在负载瞬态期间是不变的。然而,在实践中,会发生一些变化,如果系统超出其允许的工作电压容差,这种变化就会成为问题。这个问题要求测试稳压器及其相关的支持组件,以验证在瞬态负载条件下所需的性能。您可以使用各种方法来生成瞬态负载并允许观察调节器响应。
当今电子设计中最关键的挑战之一是降低能耗。电源管理是许多设备的重要设计考虑因素,尤其是那些依赖电池运行的设备。因此,大多数系统使用各种电源管理操作模式。
当今电子设计中最关键的挑战之一是降低能耗。电源管理是许多设备的重要设计考虑因素,尤其是那些依赖电池运行的设备。因此,大多数系统使用各种电源管理操作模式。
众所周知,当 V GS 在增强模式下为正时,N 型耗尽型 MOSFET 的行为类似于 N 型增强型 MOSFET;两者之间的唯一区别是 V GS = 0V时的漏电流 I DSS量。增强型 MOSFET 在栅极未通电时不应泄漏任何电流,因此当 V GS = 0V 时 I DSS必须 为 0,但当 V GS = 0V 时允许 I DSS电流流过耗尽型 MOSFET 的传导通道 。
传统上,耗尽型 MOSFET 被归类为线性器件,因为源极和漏极之间的传导通道无法被夹断,因此不适合数字开关。这种误解的种子是由 Dawon Kahng 博士播下的,他在 1959 年发明了第一个耗尽型 MOSFET——只有三个端子当栅极控制电压在电源和地之间变化时,栅极的三端耗尽型 MOSFET 的沟道。Dr. Kahng 的耗尽型 MOSFET 只能用作可变电阻或同相线性缓冲器。从那时起,耗尽型 MOSFET 一直被用作三端线性器件。
目前有几个 GaN 器件概念。那么你能告诉我哪些是主要的,从设计的角度来看你的发展方向是什么? 所以我想说有很多概念,远不止两个,但不知何故,我们可以谈论极端:所谓的Cascode GaN和所谓的增强模式GaN。由于我的第一家公司,级联 GaN 实际上是第一个诞生的。当功率 GaN 研究的先驱 International Rectifier 首次开始开发基于级联的 GaN 解决方案时,我就在那里。
氮化镓提高了功率转换级的效率。GaN 很有吸引力,因为它比硅具有更高的能效、更小的尺寸、更轻的重量和更便宜的总成本。在剑桥 GaN 器件业务开发副总裁 Andrea Bricconi 的讨论中,我们将分析这个宽带隙生态系统的最新技术,这些技术将推动下一步的改进。