隨著不可再生能源(如煤炭、汽油等)的儲量不斷減少,對太陽能或風(fēng)能等“清潔”能源的需求不斷增加。未來在于將這些可再生能源有效地轉(zhuǎn)化為電能。在這篇文章中,我將介紹未來太陽能智能家居所需的硬件和軟件解決方案,通過最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT) 算法從面板中提取最大功率。
種類繁多的汽車信息娛樂系統(tǒng)和功能對升壓轉(zhuǎn)換器提出了許多電源要求。一些信息娛樂系統(tǒng)可能根本不需要。一種車型可能需要將 12V 汽車電池升壓至 24V 用于音頻放大器。另一個(gè)可能需要 18V 來偏置顯示器。第三種可能使用發(fā)光二極管 (LED) 并需要背光驅(qū)動(dòng)器??紤]到所有這些不同的要求,您是否寧愿只鑒定一個(gè)集成電路 (IC) 而不是四個(gè)或更多?
簡單地說,單端初級電感轉(zhuǎn)換器 (SEPIC) 能夠?qū)斎腚妷哼M(jìn)行降壓或升壓。例如,在汽車應(yīng)用中,它可用于調(diào)節(jié)來自 12V 電池輸入的 12V 輸出電壓,在 6V 啟動(dòng)/停止壓降和 16V 或更高的交流發(fā)電機(jī)浪涌時(shí)保持輸出電壓穩(wěn)定。有時(shí) SEPIC 用于與多個(gè)輸入源一起工作,當(dāng)墻上適配器輸出或系統(tǒng)電壓發(fā)生變化時(shí),無需使用不同的轉(zhuǎn)換器。主要優(yōu)點(diǎn)是成本低、有源元件最少(兩個(gè))、簡單的升壓控制器 IC、低輸入紋波電壓和最小的 FET 振鈴以減少電磁干擾 (EMI)。
Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器(如圖 1 所示)是一種生成低功率隔離偏置軌的簡單方法,因?yàn)樗恍枰魏位诠怦詈掀鞯难a(bǔ)償環(huán)路或額外的繞組來調(diào)節(jié)隔離輸出。Fly-Buck 是一種初級側(cè)穩(wěn)壓 (PSR) 轉(zhuǎn)換器。初級(非隔離)輸出使用閉環(huán)反饋直接調(diào)節(jié)。次級(隔離)輸出調(diào)節(jié)基于關(guān)斷期間初級和次級輸出電容器的變壓器耦合。
開關(guān)電源幾乎用于所有電子設(shè)備中。它們由于尺寸小、成本低和效率高而具有極高的價(jià)值。但是,它們最大的缺點(diǎn)就是高開關(guān)瞬態(tài)導(dǎo)致高輸出噪聲。這個(gè)缺點(diǎn)使它們無法用于以線性穩(wěn)壓器供電為主的高性能模擬電路中。一些低噪聲應(yīng)用可能要求電源輸出紋波電壓低于輸出電壓的 0.1%。這些低紋波要求很容易轉(zhuǎn)化為明顯大于 60 dB 的濾波器衰減,而單級實(shí)際上無法滿足。
我們都一遍又一遍地聽說智能電源將為電源行業(yè)帶來的偉大事物。它在很多方面都達(dá)到或超出了我們的預(yù)期;然而,在其他方面它也讓我們失望了。我不禁認(rèn)為,其中一些原因是因?yàn)楹苋菀滓驗(yàn)樗遣煌幕蛐碌募夹g(shù)而迷戀它。我們忽略了一個(gè)事實(shí),即它并沒有做一些真正偉大的事情。換句話說,我們中的一些人可能會(huì)覺得智能力量很棒,但我們不確定我們將如何處理它來展示它的強(qiáng)大。
在這篇文章中,我們將討論可以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中使用ALM2402 雙運(yùn)算放大器的各種應(yīng)用。
如果你問工程師他們是否想要一個(gè)高效可靠的系統(tǒng),答案當(dāng)然是肯定的。效率和可靠性的定義是什么——以及最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的條件——并不容易回答。
一項(xiàng)小研究表明,汽車鉛酸電池不同于深循環(huán)或固定電池。汽車電池旨在最大限度地提高啟動(dòng)電流容量,并且對深度放電或浮充(也稱為第 3 階段充電循環(huán))反應(yīng)不佳。起動(dòng)電池的極板結(jié)構(gòu)使表面積最大化,并且電解液比重 (SG) 高于其他電池,以提供高啟動(dòng)電流。與固定電池一樣,允許保持在深度放電狀態(tài)的汽車電池會(huì)經(jīng)歷永久硫酸化,其中在放電期間產(chǎn)生的小硫酸鉛晶體轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的晶體形式并沉積在負(fù)極板上。浮充另一方面,汽車電池很容易引起過飽和,導(dǎo)致正極板氧化,從而縮短電池壽命。因此,充電電壓和充電周期非常關(guān)鍵,并且對于汽車和深周期類型是不同的;此外,充電電壓應(yīng)隨環(huán)境溫度以高于 25oC 每攝氏度 3mV 的速率降低。
盡管可充電電池具有許多優(yōu)點(diǎn),但如果電量完全耗盡,它們可能會(huì)遭受損壞并縮短使用壽命。當(dāng)電池電壓低于預(yù)設(shè)限值時(shí),我們設(shè)計(jì)的電路會(huì)關(guān)閉電池供電的設(shè)備——在本例中,LED 手電筒從 NiMH(鎳氫)電池接收電力。雖然適用于 LED 手電筒,但該電路可適用于任何電池供電的應(yīng)用。在不確保用戶將電池取出充電的情況下,該電路會(huì)在電池電壓低于可用極限時(shí)鎖定手電筒,從而強(qiáng)烈提示可能是時(shí)候充電了。
在這篇文章中,我將構(gòu)建典型的 CAN 驅(qū)動(dòng)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并說明為什么端接對于與 CAN 的正確通信如此重要。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 11898 CAN 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,CAN 網(wǎng)絡(luò)的物理線為特性阻抗為 120Ω 的單雙絞線電纜。此外,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總線的兩端必須用等于電纜特性阻抗的電阻器端接。
選擇降壓轉(zhuǎn)換器中的輸出電容通?;谒璧妮敵黾y波電壓水平。在許多情況下,計(jì)算出的電容可能相當(dāng)小,只允許使用單個(gè)陶瓷電容器。此外,由于陶瓷電容器具有非常低的等效串聯(lián)電阻 (ESR),因此它們對輸出紋波的貢獻(xiàn)將很小。這很好,因?yàn)樗梢越档统杀荆噪娙菰叫≡胶谩?/p>
永磁直流(PMDC)電機(jī)在要求高效率、高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和線性轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用中提供了一種相對簡單可靠的直流驅(qū)動(dòng)解決方案。隨著鐵氧體和稀土磁體材料以及電子控制技術(shù)的發(fā)展,PMDC電機(jī)是一種具有成本競爭力的解決方案,尤其在高啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩要求的應(yīng)用。永磁直流電機(jī)區(qū)別于其他直流電機(jī)的一個(gè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是用永磁體代替繞組磁場,它消除了在磁場繞組中單獨(dú)勵(lì)磁以及伴隨的電氣損耗。
如果電機(jī)的初始速度和啟動(dòng)時(shí)間不是時(shí)間關(guān)鍵的,并且在應(yīng)用中可以接受更長的啟動(dòng)時(shí)間,另一種方法是在啟動(dòng)期間將隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸出電壓鉗位一段比電機(jī)的電氣時(shí)間常數(shù)。使用固定頻率控制器,您可以鉗制最大占空比。在電感-電感-電容 (LLC) 諧振轉(zhuǎn)換器等變頻轉(zhuǎn)換器中,您可以鉗位最小開關(guān)頻率。
SiC MOSFET 在開關(guān)狀態(tài)下工作。然而,了解其在線性狀態(tài)下的行為是有用的,這可能發(fā)生在驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障的情況下,或者出于某些目的,當(dāng)設(shè)計(jì)者編程時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況。