仔細(xì)研究文檔表 1和表2 中的電氣特性,因?yàn)樵O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自它們。表格注釋指定了測(cè)試溫度和電源電壓。它們包括注釋,“除非另有說(shuō)明”,以確保個(gè)別測(cè)試條件取代一般注釋。測(cè)試溫度通常是 IC 周圍自由空氣的溫度,通常為 25°C,但功率 IC 通常將測(cè)試溫度指定為外殼溫度。
參數(shù)曲線是確定一個(gè)參數(shù)如何與另一個(gè)參數(shù)、溫度、頻率或電源變化相互作用的有價(jià)值的工具。顯示了 TLV278X 運(yùn)算放大器的 CMRR 與頻率曲線。
用于監(jiān)控負(fù)軌的電路,此電路和所有使用此拓?fù)涞碾娐返撵`感來(lái)自電流鏡拓?fù)浜透拍?,?Rsense 中的變化電流以及 Rsense 兩端的電壓會(huì)改變 Re2 中的電流,因此 Rc1 兩端的電壓呈線性變化時(shí)尚。
多年來(lái),用戶要求更可靠的電子設(shè)備。與此同時(shí),電子設(shè)備變得越來(lái)越復(fù)雜。這兩個(gè)因素的結(jié)合強(qiáng)調(diào)了確保長(zhǎng)期無(wú)故障運(yùn)行的必要性。故障分析可以提供對(duì)故障機(jī)制和原因的寶貴見解,進(jìn)而改進(jìn)組件和產(chǎn)品的設(shè)計(jì),從而有助于提高電子系統(tǒng)的可靠性。
半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)在設(shè)備制造商規(guī)定的電壓、電流和功率限制范圍內(nèi)運(yùn)行。這些限制適用于設(shè)備的電源和 I/O 連接。當(dāng)設(shè)備在此“安全工作區(qū)”(SOA) 之外運(yùn)行時(shí),電氣過(guò)應(yīng)力 (EOS) 會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電壓擊穿,進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部損壞,從而毀壞設(shè)備。如果 EOS 產(chǎn)生更高的電流,則設(shè)備也會(huì)過(guò)熱,從而導(dǎo)致故障原因增加熱過(guò)應(yīng)力。增加的熱應(yīng)力導(dǎo)致二次模式故障,之所以命名是因?yàn)闊釕?yīng)力來(lái)自主 EOS。
我如何為數(shù)據(jù)中心供電? 克勞德·香農(nóng) (Claude Shannon ) 于 1948 年撰寫“通信的數(shù)學(xué)理論”時(shí)開始了這一切,他將信息的通信簡(jiǎn)化為 1 和 0,本質(zhì)上是二進(jìn)制數(shù)字。該理論導(dǎo)致了在現(xiàn)實(shí)世界充滿噪音的環(huán)境中無(wú)錯(cuò)誤地傳輸數(shù)據(jù)的能力。香農(nóng)在 2016 年 4 月 30 日將滿 100 歲。
既然我們已經(jīng)了解了數(shù)據(jù)中心是什么,以及一個(gè)不完美的半導(dǎo)體集成電路中相對(duì)較小的低效率所產(chǎn)生的令人難以置信的熱量浪費(fèi)乘以令人難以置信的數(shù)百萬(wàn)倍,那么讓我們來(lái)看看一些電源管理解決方案,這些解決方案將達(dá)到谷歌聲稱將減少 30% 的電轉(zhuǎn)換損耗。
讓我們來(lái)看看頂級(jí)電源供應(yīng)商的一些真正創(chuàng)新的解決方案,這些解決方案可以解決這些問(wèn)題并回答這些問(wèn)題。
IPG 工業(yè)和電源轉(zhuǎn)換市場(chǎng)總監(jiān) Paolo Sandri 在 2016 年 APEC 上透露,ST 擁有獨(dú)特的完全隔離、諧振、單級(jí)直接轉(zhuǎn)換,從 48V 直接到 CPU/DD/ASIC/POL,完全符合英特爾 VR13 和 VR12.5 規(guī)范(英特爾無(wú)需豁免),以及一個(gè)完全可擴(kuò)展的解決方案,能夠管理多達(dá) 6 個(gè)具有動(dòng)態(tài)單元脫落和脈沖跳躍的交錯(cuò)單元。他們的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)聲稱實(shí)現(xiàn)了最低的噪聲諧波含量和最佳的信號(hào)完整性(由于在初級(jí)和次級(jí)側(cè)使用零電流和零電壓開關(guān) (ZCS/ZVS) 的諧振操作),他們聲稱這是行業(yè)領(lǐng)先的。
今天的數(shù)據(jù)中心使用的能源約占全球總能源使用量的 2%,到 2020 年,預(yù)計(jì)僅美國(guó)數(shù)據(jù)中心將消耗高達(dá) 1400 億千瓦時(shí)的電量。在這些功率中,估計(jì) CPU 和 DRAM 內(nèi)存在峰值負(fù)載時(shí)消耗了大約 80% 的服務(wù)器總功率,并且在未來(lái)的設(shè)計(jì)中這種功率需求正在增加。
數(shù)字電源架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要。借助數(shù)字化、可配置和完全可編程的電源控制器,數(shù)據(jù)中心電源解決方案具有靈活性、效率和集成性,可滿足動(dòng)態(tài)系統(tǒng)需求。對(duì)不斷變化的負(fù)載條件的快速適應(yīng)性反應(yīng)將大大提高數(shù)據(jù)中心的效率。由于功能強(qiáng)大的高速處理器需要以不同的時(shí)間間隔提供峰值功率,因此只有數(shù)字電源能夠快速響應(yīng)動(dòng)態(tài)的高電流需求。
制造商為需要差分驅(qū)動(dòng)電壓的設(shè)計(jì)制造全差分放大器。示例應(yīng)用包括高速 ADC 輸入、高速模擬信號(hào)傳輸、高頻噪聲抑制和低失真應(yīng)用。大多數(shù)全差分放大器應(yīng)用都是高頻應(yīng)用;全差分放大器的增益帶寬在數(shù)千兆赫茲范圍內(nèi)。因此,全差分放大器設(shè)計(jì)需要了解高頻印刷電路板的布局和結(jié)構(gòu)。
Transphorm 發(fā)布了用于 AC/DC 轉(zhuǎn)換的 TDTTP4000W065AN 評(píng)估板。該板使用其 SuperGaN Gen IV GaN FET 技術(shù)將單相交流電轉(zhuǎn)換為高達(dá) 4 kW 的直流電,并采用傳統(tǒng)模擬控制的無(wú)橋圖騰柱功率因數(shù)校正 (PFC)。
隨著世界對(duì)數(shù)據(jù)的需求增長(zhǎng)看似失控,一個(gè)真正的問(wèn)題出現(xiàn)在必須處理這種流量的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中。充滿通信處理和存儲(chǔ)處理的數(shù)據(jù)中心和基站已經(jīng)將其電力基礎(chǔ)設(shè)施、冷卻和能源存儲(chǔ)擴(kuò)展到了極限。然而,隨著數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長(zhǎng),安裝了更高密度的通信和數(shù)據(jù)處理板,從而消耗更多功率。2012 年,網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的通信耗電量占 ICT 行業(yè)總耗電量的 35%。到 2017 年,網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心將使用 50% 的電力,并將繼續(xù)增長(zhǎng)。
考慮到低壓差線性穩(wěn)壓器 (LDO) 的線性操作,聽到它們被描述為有損和/或低效的情況并不少見。在很多情況下都是如此。有時(shí),這是不公平的概括。