電源設(shè)計(jì) 文章進(jìn)入電源設(shè)計(jì)技術(shù)社區(qū)

德州儀器全新產(chǎn)品系列不斷突破電源設(shè)計(jì)極限，助力工程師實(shí)現(xiàn)卓越的功率密度

新聞亮點(diǎn)：·?????? 采用熱增強(qiáng)封裝技術(shù)的 100V GaN 功率級，可將解決方案尺寸縮小 40% 以上，提高功率效率，并將開關(guān)損耗降低 50%?！?????? 業(yè)界超小型 1.5W 隔離式直流/直流模塊可為汽車和工業(yè)應(yīng)用提供比之前高八倍以上的功率密度。?中國上海（2024 年 3 月 6 日）– 德州儀器 (TI)（NASDAQ 代碼：TXN）今日推出兩個(gè)全新的功率轉(zhuǎn)換器
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意法半導(dǎo)體新200W和500W器件提升MasterGaN系列性能和價(jià)值

意法半導(dǎo)體的MasterGaN1L和MasterGaN4L氮化鎵系列產(chǎn)品推出了下一代集成化氮化鎵(GaN)電橋芯片，利用寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)簡化電源設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)最新的生態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)。意法半導(dǎo)體的MasterGaN產(chǎn)品家族集成兩顆650V高電子遷移率GaN晶體管(HEMT)與優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)器、系統(tǒng)保護(hù)功能，以及在啟動(dòng)時(shí)為器件供電的集成式自舉二極管。集成這些功能省去了設(shè)計(jì)者處理GaN晶體管柵極驅(qū)動(dòng)開發(fā)難題。這兩款產(chǎn)品采用緊湊的電源封裝，提高了可靠性，減少了物料成本，簡化了電路布局。這兩款新器件內(nèi)置兩個(gè)連接成半橋的Ga
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解決角雷達(dá)系統(tǒng)的 3 大電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

在過去十年內(nèi)，雷達(dá)傳感技術(shù)開始逐步替代傳統(tǒng)的汽車傳感方式。雷達(dá)傳感技術(shù)具有多項(xiàng)優(yōu)勢，例如可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測，具有更高的分辨率和精度。因此，雷達(dá)傳感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于駕駛安全功能、自動(dòng)駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)。雷達(dá)技術(shù)能夠直接測量對向物體的距離和徑向速度，且在陰晴雨雪等各類天氣狀況下均不受干擾，這正好符合了新車碰撞測試 (NCAP) 的要求。隨著汽車?yán)走_(dá)市場的不斷擴(kuò)張，角雷達(dá)技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。角雷達(dá)安裝在汽車前后四個(gè)角上，能夠感應(yīng)通過低帶寬網(wǎng)絡(luò)（例如控制器局域網(wǎng)靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN
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優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換器控制回路三種方案

幾乎每個(gè)電源都有一個(gè)控制回路，以確保輸出電壓為恒定值。電源設(shè)計(jì)旨在優(yōu)化控制回路，以便在輸入電壓或負(fù)載瞬變出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，最大限度地減少控制輸出電壓與設(shè)定值之間的偏差。這里的一個(gè)重要關(guān)系是輸出電容的大小與開關(guān)穩(wěn)壓器IC的響應(yīng)速度的關(guān)系。如果回路響應(yīng)特別快，則可以使用較小的輸出電容，同時(shí)將輸出電壓保持在允許范圍內(nèi)。因此，優(yōu)化開關(guān)穩(wěn)壓器的響應(yīng)速度可降低系統(tǒng)成本并減少電路的空間需求，因?yàn)榭梢允褂幂^小的輸出電容。大多數(shù)開關(guān)穩(wěn)壓器IC都有一個(gè)補(bǔ)償引腳，通常稱為ITH或VC，用于控制回路調(diào)整。通過巧妙選擇電容和電阻，可在控
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氮化鎵在采用圖騰柱 PFC 的電源設(shè)計(jì)中達(dá)到高效率

幾乎所有現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)都涉及交流/直流電源，這些系統(tǒng)從交流電網(wǎng)獲得能量，并將經(jīng)過妥善調(diào)節(jié)的直流電壓輸送到電氣設(shè)備。隨著全球功耗增加，交流/直流電源轉(zhuǎn)換過程中的相關(guān)能量損耗，成為電源設(shè)計(jì)人員整體能源成本考慮的重要部份，特別是高耗電電信和服務(wù)器應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員。氮化鎵有助于提高能效并減少交流/直流電源的損耗，進(jìn)而有助于降低終端應(yīng)用的擁有成本。例如，透過最低 0.8% 的效率增益，采用氮化鎵的圖騰柱功率因子校正（PFC）有助于100 MW數(shù)據(jù)中心在10年內(nèi)節(jié)省多達(dá)700萬美元的能源成本。選擇正確的 PFC 級拓
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突破光耦合的溫度限制，實(shí)現(xiàn)功率密度非常高的緊湊型電源設(shè)計(jì)

對于電氣隔離電源，您必須確定電氣隔離控制器IC在初級或次級的哪一端將會導(dǎo)通，如果它位于次級端，則必須通過電氣隔離提供對初級端電源開關(guān)的控制。一般而言，無論是初級端的控制器還是次級端的控制器，在兩種架構(gòu)中都需要可越過電氣隔離進(jìn)行信號傳輸?shù)穆窂?，通常為光耦合?或光隔離器)。然而，它們會帶來一些不利因素：它們的額定溫度通常僅為85°C，電流傳輸比(CTR)隨時(shí)間而改變，這意味著它們的傳輸行為在電路使用壽命期間會發(fā)生變化。此外，還需要其他元件來控制光耦合器，如果使用光耦合器，隔離式電源的反饋環(huán)路速度通常很慢。近
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德州儀器推出業(yè)內(nèi)先進(jìn)的獨(dú)立式有源 EMI 濾波器 IC，支持高密度電源設(shè)計(jì)

中國上海（2023 年 3 月 28 日）– 德州儀器 (TI)（納斯達(dá)克股票代碼：TXN）今日宣布推出業(yè)內(nèi)先進(jìn)的獨(dú)立式有源電磁干擾 (EMI) 濾波器集成電路 (IC)，能夠幫助工程師實(shí)施更小、更輕量的 EMI 濾波器，從而以更低的系統(tǒng)成本增強(qiáng)系統(tǒng)功能，同時(shí)滿足 EMI 監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。隨著電氣系統(tǒng)變得愈發(fā)密集，以及互連程度的提高，緩解 EMI 成為工程師的一項(xiàng)關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮因素。得益于德州儀器研發(fā)實(shí)驗(yàn)室 Kilby Labs 針對新概念和突破性想法的創(chuàng)新開發(fā)，新的獨(dú)立式有源 EMI 濾波器 I
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妙趣橫生的電子小知識　第1篇：初識晶體管

本系列連載將介紹電力電子相關(guān)的基礎(chǔ)知識和各種小知識。本系列涉及到的內(nèi)容很廣泛，涵蓋從基礎(chǔ)知識到應(yīng)用部分的豐富內(nèi)容，希望能夠幫到那些“至今不好意思問別人，但又拿不準(zhǔn)自己是否已經(jīng)理解了”的人。第一個(gè)應(yīng)該了解的要數(shù)“晶體管”了?！熬w管”在電子制作領(lǐng)域是非常常用的易用器件，尤其是在使用Arduino等微控制器控制LED和電機(jī)時(shí)，晶體管是不可或缺的重要器件。但是，對于電子制作初學(xué)者來說，掌握晶體管的使用方法有點(diǎn)難。剛開始電子制作時(shí)使用的元器件，比如電池、LED、電阻器和開關(guān)等，幾乎都是兩個(gè)引腳，而晶體管卻有三個(gè)引
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高功率密度的電源要怎么設(shè)計(jì)？

隨著時(shí)代的發(fā)展，電源被設(shè)計(jì)得越來越小，卻越來越高效，而在節(jié)能倡議和客戶期望的推動(dòng)下，電源還需要具有功率因子校正（PFC）功能。通過減少諧波含量和被動(dòng)電源引起的電力線損耗來降低對交流市電基礎(chǔ)設(shè)施的壓力，這給電源設(shè)計(jì)人員帶來了不小的挑戰(zhàn)。本文將討論一個(gè) 300 W、20 V 單相交流輸入電源設(shè)計(jì)，該電源具有超過 36 W/in3 的高功率密度，且滿載效率為94.55%。表1 總結(jié)了其關(guān)鍵性能特征，圖1 顯示了該電源。經(jīng)由先進(jìn)的圖騰柱 PFC 控制器控制前端 PFC，且 PFC 由 GaN 集成驅(qū)動(dòng)器
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SIMO PMIC：為可穿戴設(shè)備電源設(shè)計(jì)打開方便之窗！

我們生活在一個(gè)被電子設(shè)備包裹的時(shí)代，這些設(shè)備使我們的學(xué)習(xí)、工作、鍛煉、旅行和交流等變得非常方便，尤其是可穿戴設(shè)備正在成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。在醫(yī)療應(yīng)用中，可穿戴設(shè)備可用于監(jiān)測心率、血壓、血氧水平、運(yùn)動(dòng)中燃燒的卡路里、睡眠跟蹤等。為了提供更好的用戶體驗(yàn)，高性能、小尺寸和低功耗是這些可穿戴設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)然，要想全部實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)通常需要在電路設(shè)計(jì)中進(jìn)行一些權(quán)衡，比如為了滿足特定的功耗目標(biāo)，設(shè)計(jì)者就必須增加設(shè)備的尺寸。那么，有沒有辦法可以在不增加這些電池供電設(shè)備尺寸的情況下又能有效延長電池壽命呢？
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安森美將主辦一系列電源在線直播以提高工程師的電源設(shè)計(jì)敏銳性

領(lǐng)先于智能電源和智能感知技術(shù)的安森美(onsemi)，將主辦一系列面向工程師的電源在線直播，以提高他們的電源設(shè)計(jì)敏銳性，從而提高能效和系統(tǒng)性能。碳化硅(以下簡稱“SiC”)對于提高電動(dòng)汽車(以下簡稱“EV”)、EV充電、能源基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)自動(dòng)化的能效至關(guān)重要。安森美將于2022年11月4日至11月30日舉行的電源在線直播，聚焦SiC和提高能效，包括六個(gè)議題的深入的技術(shù)和實(shí)戰(zhàn)分享，涵蓋新的、先進(jìn)的電源概念、基本設(shè)計(jì)原理教程，以及實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用案例。直播將以普通話進(jìn)行，在中國的電源工程師可選擇參加與其設(shè)計(jì)需求最相關(guān)
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讓電器與連網(wǎng)裝置的高壓電路設(shè)計(jì)更加安全

隨著新的安全標(biāo)準(zhǔn)IEC60335的發(fā)布，對智慧電器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在家庭中的電源開發(fā)工程師帶來了新的電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。這份最近公布的標(biāo)準(zhǔn)，對交流/直流電源的隔離電壓、沿面距離（Creepage）、間隙距離和漏電流進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范。如此一來，期望設(shè)計(jì)出能滿足多項(xiàng)要求、且小型、高效的電源電路就變得有些困難，此外，必要的測試和認(rèn)可程序更是增加了成本，并且上市時(shí)間將被迫延后。而在各種應(yīng)用中，我們會發(fā)現(xiàn)高電壓電路的設(shè)計(jì)存在著有著許多的挑戰(zhàn)。而這些挑戰(zhàn)，是許多工程師累積了多年來在現(xiàn)場的觀察，和本身的經(jīng)驗(yàn)而整理出來的。包括了：
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由原電池供電的遠(yuǎn)程患者監(jiān)護(hù)儀的電源設(shè)計(jì)要素

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)革命，使醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)護(hù)理患者的方式發(fā)生了范式轉(zhuǎn)變。其中，遠(yuǎn)程患者監(jiān)測，是當(dāng)前新型醫(yī)療設(shè)備改變醫(yī)患互動(dòng)方式的重要領(lǐng)域。隨著集成電路微觀化、無線技術(shù)演進(jìn)，傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備舊貌換新顏，功能獲得增強(qiáng)，患者的依從性和療效逐步提高。來自電源的挑戰(zhàn)目前，遠(yuǎn)程患者監(jiān)測貼片取代了傳統(tǒng)笨重的Holter設(shè)備，貼片中包含的各種傳感器，能夠收集心率、溫度和加速計(jì)數(shù)據(jù)，可將患者數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，利于患者和醫(yī)生實(shí)時(shí)訪問。雖然這些貼片有助于醫(yī)生提升護(hù)理能力，卻給電源設(shè)計(jì)人員帶來挑戰(zhàn)，他們必須平衡兼顧系統(tǒng)性能與電池壽命要求。隨
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TI：功率密度是電源設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)不變的關(guān)鍵

德州儀器（TI）推出業(yè)界最小型升降壓電池充電器 IC，整合了功率路徑管理，以實(shí)現(xiàn)最大功率密度及通用型充電與快速充電，效率高達(dá)97%。BQ25790 和 BQ25792 透過小型個(gè)人電子產(chǎn)品、可攜式醫(yī)療裝置和建筑自動(dòng)化應(yīng)用中的USB Type-C和USB Power Delivery（PD）埠支持高效充電，并將靜態(tài)電流降低10倍。德州儀器 DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器副總裁 Mark Gary說，BQ25790和BQ25792提供的靈活性可為USB Type-C和USB PD應(yīng)用在全輸入電壓范圍（3.6 V至24
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帶“電”玩具充電電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　劉桄序，劉光乾（四川科技職業(yè)學(xué)院鼎利學(xué)院，成都?611745）　　摘?要：許多玩具都采用的“可充電”功能，為帶“電”玩具充電電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師們帶來了難題?！　”疚囊缘湫偷暮懔鞒潆婋娫丛O(shè)計(jì)、恒壓充電電源設(shè)計(jì)及恒流恒壓充電電源設(shè)計(jì)三種進(jìn)行分析，并結(jié)合當(dāng)前最為主流的新型電源管理芯片為應(yīng)用，給出較為合理的三類電路的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)?！　￡P(guān)鍵詞：玩具充電；電容充電；電源管理；電源設(shè)計(jì)　　0 額定電壓是值考慮　　玩具一般采用電壓為5 V左右的電源供電電路。由于常見的電池規(guī)格有兩種，一種是堿性性電池，電池單
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