电机应用呈上升趋势,过去十年中功率 MOSFET 器件的成本显着降低,特别是用于低压(小于 100 伏)电机驱动应用的 MOSFET 栅极驱动 IC 以及微控制器,简化了实施离散设计。以下是您需要了解的基础知识,以便让经济高效的高性能有刷直流、无刷直流、开关磁阻和步进电机设计为您工作。
静电可能是导致模拟和数字电路无法使用的因素之一。当不同的材料相互摩擦导致电荷在物体表面积聚时,通常会发生静电。当它向物体放电时,这称为静电放电 (ESD)。
开关稳压器使用输出级,重复切换“开”和“关”状态,与能量存贮部件(电容器和感应器)一起产生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。
在进行高温/高可靠性设计时,必须阅读和理解的不仅仅是数据表。不能只看片材就认为该部件适用于例如 125°C 的应用。许多军用规格零件在环境条件下的大部分测试中仅能通过 1,000 小时的测试。如果设备必须持续使用 5,000 小时、10,000 小时甚至更长时间,这可能会带来很多惊喜。
为满足汽车应用的苛刻性能和恶劣环境条件,组件制造商开发了专业级钽电容器,以确保长期的电气性能稳定性。专业的钽技术满足了汽车行业对在电气和机械应力下保持高性能标准的坚固电容器的需求。已经进行了技术改进,加强了电容器的结构,并使其在各种应用中具有更强大的性能。
京瓷 AVX 推出了配备该公司 FLEXITERM 软端接技术的汽车级多层压敏电阻 (MLV),该技术已广泛应用于数个汽车级多层陶瓷电容器 (MLCC) 上超过 15 年。与汽车引擎盖下应用(例如直接连接到电池导轨的发动机传感器)中的竞争解决方案相比,FLEXITERM 软端接技术提高了可靠性以及机械和热机械性能。
虽然电容器版本没有太大变化,但现在有许多新的电源应用,例如替代能源、电动汽车 (EV)、储能等。本文将比较各种技术并考虑一些使用示例。
铝电解电容器的保养和馈电的一个重要因素是清洁。橡胶端封对氯化或石油基清洁溶剂特别敏感。这不像 30 年前使用氟利昂基脱脂剂清洁电路板时那样严重,但如果您不小心,在补漆或返工期间仍然可能出现问题。最糟糕的是,污染导致的故障不会立即出现,而是在现场出现。适当使用水和异丙醇是公认的清洁溶剂。与往常一样,请遵循电容器制造商的建议。
铝电解类型是需要非常大电容值的首选组件。它们在几乎所有绝对尺寸不是首要设计因素的电子设备中无处不在。铝电解类型具有数百伏量级的大额定电压和数千微法量级的巨大电容值。有专门品种的“超级电容器”,其电容值超过整法拉,这些主要用作电池替代品,而不是大容量去耦。
陶瓷电容器没有固有的磨损机制,高介电 2 类电容器 (X7R) 在使用过程中会由于施加电压和老化而损失超过 85% 的电容,但即便如此,它们也不会发生灾难性的故障。陶瓷电容器非常有用,除非需要大于微法拉区域的值,因此对于体去耦应用,需要其他类型。在这里,我们看看替代方案。
现在,在许多使用电动机的应用中,该技术需要不同的速度。变速驱动器(VSD)在电机工业应用中的驱动效率方面发挥着重要作用,无论是在设计阶段还是在车间。
我们提到一个关键应用是电源转换器或逆变器的直流总线上的电容器,提供“穿越”或“保持”的需求是选择铝电解电容器或薄膜电容器类型的一个差异化因素。举个例子,看看每种类型是如何适合的,也许很有启发性。采用具有功率因数校正前端的 90% 效率、1kW 离线 AC-DC 转换器。其内部直流母线以 400VDC 标称工作,在转换器停止调节之前降至 300VDC。
聚丙烯膜电容器是有感结构,用聚丙烯作为电介质和铝箔为电极绕制而成,导线采用镀锡铜包钢线,使用环氧树脂包封。体积小,重量轻;更好稳定性和可靠性。引线直接点焊于电极,损耗小。广泛用于电视机,收录机,DVD及各种通讯器材电子仪器的直流、脉冲电路中。
设计电力电子设备的工程师发现,从储能到滤波器和去耦等多种功能都需要电容器。有不同的电容器类型可供选择,乍一看,它们的电容和电压额定值似乎相同,但性能却不尽相同。不正确的选择充其量会导致昂贵的“过度设计”的解决方案,最坏的情况是导致产品不可靠或不安全。
功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率,及直流交流转换等。只要在拥有电流电压及相位转换的电路系统中,都会用到功率零组件。