工程師知道一個好的設(shè)計的基本準(zhǔn)則是“保持簡單”——但只在可能的范圍內(nèi)這樣做。這就是為什么半導(dǎo)體二極管如此強大的原因:它是一種兩端器件,從阻斷反向直流到交流線路或信號整流,再到捕獲和保持峰值(使用相關(guān)的電容器),都有無數(shù)的作用。二極管有數(shù)千種尺寸和電流/電壓額定值以滿足這些不同的需求。
在最初的大電流充電下,充電設(shè)備上的電壓很可能過度“下降”,設(shè)備通過降低充電電流做出響應(yīng)。較低的充電電流有效地提高了內(nèi)部電池充電器可用的電壓,使其能夠正常工作。此操作可能會顯著增加充電時間,具體取決于最終充電電流水平。這只是過度的電纜電壓下降會對系統(tǒng)運行產(chǎn)生負(fù)面影響的情況的一個例子。
功率氮化鎵 (GaN) 器件是功率設(shè)計人員工具箱中令人興奮的補充。特別是在希望探索 GaN 更高的開關(guān)頻率如何導(dǎo)致更高的效率和更高的功率密度的情況下尤其如此。RF GaN 是一項成熟的技術(shù),可用于蜂窩基站和多個軍事/航空航天系統(tǒng)的功率放大器的大批量生產(chǎn),因為它具有優(yōu)于硅的優(yōu)勢。
“智慧城市”是指將通信和實物資產(chǎn)整合到一個有凝聚力的網(wǎng)絡(luò)中,為居住在那里的人們提供更安全、更宜居和更節(jié)能的環(huán)境。
傳統(tǒng)上,要真正了解壓縮機、齒輪箱和泵的運行情況,我們必須前往工廠車間。我們的耳朵,然后是探頭,最后是采集振動波形的數(shù)據(jù)收集器,以評估機器的狀況。這個過程每月或一次或季度發(fā)生一次,使用受培訓(xùn)和可用性的難以找到的勞動力,通常在不安全的環(huán)境中。
取代全球最大國家強制要求的白熾燈照明正在推動向固態(tài)照明的范式轉(zhuǎn)變。LED 照明與替代照明技術(shù)相比具有顯著優(yōu)勢,尤其是隨著每瓦流明的增加和每流明成本的降低。與傳統(tǒng)白熾燈泡相比,這些替代技術(shù)的主要優(yōu)勢之一是燈泡的實際使用壽命及其每瓦時的成本。
如果你和我一樣,每當(dāng)我聽到“工廠”和“自動化生產(chǎn)線”這兩個詞時,我常常會想到長傳送帶、機械臂和大量活動部件。這是一個令人著迷的能量和一個令人難以置信的檢查和平衡系統(tǒng),為了生產(chǎn)任何東西,即使是那些我們用來嘗試我們最喜歡的冰淇淋口味的一次性小勺子。
實時能耗測量,包括離線電源的輸入有功功率、輸入 RMS 電壓和輸入 RMS 電流測量,變得越來越重要。這些測量可用于調(diào)整電力輸送和優(yōu)化能源使用。傳統(tǒng)上,輸入功率和電流是由專用的功率計量芯片測量的,但是這會增加額外的成本和設(shè)計工作。
近幾十年來,鋰離子電池技術(shù)的進步改善了全球的生活條件。鋰離子電池(Lithium ion batteries,簡稱LIB)用于大多數(shù)移動電子設(shè)備以及電動車輛。然而,人們越來越擔(dān)心可再生能源和智能電網(wǎng)的負(fù)載均衡,以及鋰源的可持續(xù)性,因為鋰資源的地球儲量相對有限,這必將導(dǎo)致鋰資源緊張和原材料價格飆漲。因此,單靠LIB能否滿足小型和/或中大型儲能應(yīng)用不斷增長的需求仍不清楚。為了緩解這些問題,最近的研究集中于替代能源儲存系統(tǒng)。鈉離子電池(Sodium ion batteries,簡稱SIB)被認(rèn)為是最佳候選電源。
隨著電網(wǎng)覆蓋率的大幅提高,目前已經(jīng)幾乎沒有家庭需要再考慮供電問題,家用風(fēng)機/光伏+電池的組合本來會逐漸淡出人們的視野,但是因為碳中和的到來,這種組合卻正在成為全國電力系統(tǒng)必不可少的組成部分。
汽車解決方案必須滿足對電磁能力 (EMC) 的嚴(yán)格要求,這從根本上是一個系統(tǒng)集成問題。隨著 ECU 和線束的數(shù)量和復(fù)雜性的增加,問題只會變得更糟。挑戰(zhàn)不是電子產(chǎn)品的增加,而是 OEM 上市時間需要更短的最終產(chǎn)品驗證時間。消費電子進步的步伐也使硬件冗余變得更加復(fù)雜,并迫使汽車系統(tǒng)更快地遷移以跟上這一步伐。
USB Type-C 標(biāo)準(zhǔn)允許使用標(biāo)準(zhǔn)電纜實現(xiàn) 5V 至 20V 范圍內(nèi)的可調(diào)輸出電壓和高達(dá) 3A 的負(fù)載電流。由于功率水平高達(dá) 60W,反激式仍然是拓?fù)涞牟诲e選擇。然而,為初級側(cè)控制器提供偏置電源可能會帶來一些挑戰(zhàn)。
選擇像線性穩(wěn)壓器這樣簡單的東西通常是熱動力學(xué)方面的一課。線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運行的晶體管或 FET,從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓,產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓,是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。
抑制輸入濾波器諧振的傳統(tǒng)方法是添加另一個電容,其電容至少是原始輸入電容的三倍,并與一個串聯(lián)電阻進行阻尼,增加的電容至少是輸入電容的四倍。最佳阻尼發(fā)生在電阻值非常接近電感除以原始輸入電容的平方根時(見下面的等式 2)。然而,在許多情況下,客戶不想投入那么多電容,如果他們確實添加了成本較低的電解電容器,電阻值可能會有很大差異。這些電容器中的大多數(shù)都指定了最大串聯(lián)電阻,但典型部件只有 1/4th到該值的 1/3 rd 。
電感是電導(dǎo)體的特性,它阻止流過它的電流發(fā)生變化。它被定義為感應(yīng)電壓與產(chǎn)生感應(yīng)電壓的電流變化率之比,以亨利 (H) 為單位。RF 電感器的電感額定值通常在大約 0.5 納亨 (nH) 或更低到數(shù)百 nH 的范圍內(nèi)。正如下面關(guān)于 RF 電感器結(jié)構(gòu)選擇的部分所述,電感取決于結(jié)構(gòu)、磁芯尺寸、磁芯材料和線圈匝數(shù)。電感器可提供固定或可變電感值。