更高的能源成本、環(huán)境問題和可持續(xù)性能源問題正在推動(dòng)歐盟 (EU) 和其他各種監(jiān)管機(jī)構(gòu)專注于減少電子設(shè)備浪費(fèi)的能源。交流輸入電源是這種浪費(fèi)能源的主要來源,無論是在重負(fù)載下還是在待機(jī)狀態(tài)下。
碳化硅 (SiC) 是一種日益重要的半導(dǎo)體材料,未來它肯定會(huì)取代硅用于大功率應(yīng)用。為了更好地管理 SiC 器件,有必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)足夠的驅(qū)動(dòng)程序,以保證其清晰的激活或停用。通常,要關(guān)閉它,“柵極”和“源極”之間需要大約 20 V 的電壓,而要打開它,需要大約 -5 V 的負(fù)電壓(地),并且開關(guān)驅(qū)動(dòng)器必須非??欤駝t會(huì)增加工作溫度、開關(guān)損耗和更大的電阻 Rds(on)。
為大型系統(tǒng)(例如電動(dòng)自行車或儲(chǔ)能)供電的電池組由許多串聯(lián)和并聯(lián)的電池組成。每個(gè)電池在理論上都是相同的,但由于制造公差和化學(xué)差異,每個(gè)電池的行為通常略有不同。隨著時(shí)間的推移,由于不同的操作條件和老化,這些差異變得更加顯著,通過限制其可用容量或潛在地?fù)p壞電池來嚴(yán)重影響電池性能。為了避免這些危險(xiǎn)情況,重要的是通過稱為電池平衡的過程定期串聯(lián)電池電壓。
在過去十年中,電池供電的應(yīng)用已變得司空見慣,此類設(shè)備需要一定程度的保護(hù)以確保安全使用。電池管理系統(tǒng) (BMS) 監(jiān)控電池和可能的故障情況,防止電池出現(xiàn)性能下降、容量衰減甚至可能損害用戶或周圍環(huán)境的情況。
GaN晶體管是新功率應(yīng)用的理想選擇。它們具有小尺寸、非常高的運(yùn)行速度并且非常高效。它們可用于輕松構(gòu)建任何電力項(xiàng)目。在本教程中,我們將使用 GaN Systems 的 GaN GS61008T 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
隨著為個(gè)人計(jì)算機(jī) (PC) 應(yīng)用中的核心 DC-DC 轉(zhuǎn)換器開發(fā)的同步降壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率向 1MHz-2MHz 范圍移動(dòng),MOSFET 損耗變得更高。由于大多數(shù) CPU 需要更高的電流和更低的電壓,這一事實(shí)變得更加復(fù)雜。當(dāng)我們添加其他控制損耗機(jī)制的參數(shù)(如電源輸入電壓和柵極驅(qū)動(dòng)電壓)時(shí),我們需要處理更復(fù)雜的現(xiàn)象。但這還不是全部,我們還有可能導(dǎo)致?lián)p耗顯著惡化并因此降低功率轉(zhuǎn)換效率 (ξ) 的次要影響。
在當(dāng)前的全球能源危機(jī)中,重點(diǎn)是效率,電子產(chǎn)品正面臨著在提供高性能的同時(shí)降低功耗的艱巨挑戰(zhàn)。由于這場(chǎng)危機(jī),世界各地的各種政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)或正在尋求提高其各自規(guī)格中眾多產(chǎn)品的效率標(biāo)準(zhǔn)。使用傳統(tǒng)的硬開關(guān)轉(zhuǎn)換器將難以滿足這些效率規(guī)范。電源設(shè)計(jì)人員將需要考慮軟開關(guān)拓?fù)湟蕴岣咝什⒃试S更高頻率的操作。
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