隨著物聯(lián)網(wǎng) (IOT) 應(yīng)用的出現(xiàn),越來越多的專用集成電路 (ASIC) 和現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 被部署到云計算和服務(wù)器系統(tǒng)應(yīng)用中。這些高性能終端應(yīng)用需要更高的處理能力和不斷提高的時鐘速度。
近年來,自動抄表 (AMR) 系統(tǒng)變得越來越流行。這項技術(shù)為電力供應(yīng)商節(jié)省了定期前往每個物理位置讀取電表的費用,因此計費基于實時消耗而不是估計。由于這些優(yōu)勢,AMR 甚至在一些國家成為所有新一代電表的強(qiáng)制性要求。
討論一下延長物聯(lián)網(wǎng)耗電設(shè)計的電池壽命的方法,包括不同的軟件改進(jìn)和設(shè)備選項。 根據(jù)終端設(shè)備的特性,軟件可以成就或打破我們對電池壽命的期望。無線連接的設(shè)備可以通過延長待機(jī)時間和減少報告數(shù)據(jù)的頻率來延長電池壽命。
當(dāng)半導(dǎo)體將快速輸出放電 (QOD) 列為一項功能時,它會在設(shè)備禁用(或處于“關(guān)閉”狀態(tài))時快速放電。換句話說,當(dāng) V?OUT與 V?IN斷開時,V?OUT將通過內(nèi)部電路連接到地,防止輸出“浮動”或進(jìn)入不確定狀態(tài)。圖 1 顯示了 QOD 電路的簡化框圖。
波特圖是一種非常流行的確定動態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。然而,有時波特圖并不是一個簡單的穩(wěn)定性指標(biāo)。
在永遠(yuǎn)在線的體驗世界中,駕駛員和乘客希望通過傳統(tǒng)的無線電或人機(jī)界面 (HMI) 系統(tǒng)訪問有關(guān)交通狀況和潛在危險的實時信息。與此同時,司機(jī)和乘客希望不受干擾地使用 GPS、智能手機(jī)和平板電腦等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。因此,重要的是這些設(shè)備不受電磁干擾 (EMI) 的影響,電磁干擾 (EMI) 在密閉空間內(nèi)放置大量電氣和電子系統(tǒng)時會發(fā)生這種情況。
在為工業(yè)和通信系統(tǒng)設(shè)計電源時,工程師面臨著許多艱巨的挑戰(zhàn)。典型的系統(tǒng)可以包括一個或多個現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC)、片上系統(tǒng) (SoC)、網(wǎng)絡(luò)和通信處理器或其他類型的處理器。每個處理器通常需要對多個電源軌(四個、10 個或更多)進(jìn)行復(fù)雜的電源管理才能正常運行。處理器的核心電壓軌通常需要 20A 或更多的電流。管理核心軌和所有輔助電壓軌是一個巨大的挑戰(zhàn)。此外,由于系統(tǒng)外形尺寸縮小,印刷電路板 (PCB) 空間受到限制,因此工程師必須使用高密度解決方案。
通用串行總線USB已經(jīng)存在很長時間了;一開始,USB 有獨占的主從主機(jī)。一次數(shù)據(jù)傳輸主要來自PC,二次傳輸是到手機(jī)、鼠標(biāo)或鍵盤。然而,隨著消費電子產(chǎn)品的發(fā)展,從智能手機(jī)到 USB 驅(qū)動器、從平板電腦到智能手機(jī)以及從相機(jī)到打印機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸需求增加。
假設(shè)我們正在為內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用(割草機(jī)、鏈鋸或汽車)設(shè)計降壓電源。對于此應(yīng)用,我們知道我們需要滿足 Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques (CISPR)(或聯(lián)邦通信委員會 [FCC])電磁干擾 (EMI) 規(guī)范。有多種減輕 EMI 的方法,包括識別重要的 EMI 干擾源、找出任何耦合路徑、仔細(xì)設(shè)計電路布局以減輕干擾,以及添加濾波器和緩沖器。這些步驟中的每一個都需要時間,并且在不反復(fù)試驗的情況下很難完成。此外,我們需要專門的設(shè)備和環(huán)境來測試 EMI。但是對于我們的所有麻煩,除了通過 CISPR 規(guī)范之外還有其他好處。
PMBus(Power Management Bus,電源管理總線)是一種開放標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電源管理協(xié)議??赏ㄟ^定義傳輸和物理接口以及命令語言來促進(jìn)與電源轉(zhuǎn)換器或其他設(shè)備的通信。該協(xié)議是由一群認(rèn)為由于沒有合適的標(biāo)準(zhǔn)而抑制了全數(shù)字電源管理解決方案的發(fā)展的電源和半導(dǎo)體生產(chǎn)商共同建立的。
汽車系統(tǒng)旨在承受溫度的廣泛變化、極端輸入瞬變和其他干擾。我們汽車中的幾乎所有電子設(shè)備都經(jīng)過嚴(yán)格的測試,需要滿足汽車電子委員會 (AEC) 規(guī)定的質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和組件認(rèn)證。大多數(shù)汽車系統(tǒng)由 12V 鉛酸電池供電,我們可能知道,電池電壓在我們可以想象的幾乎所有條件下都會發(fā)生變化:環(huán)境溫度、負(fù)載條件、年齡;這個清單不勝枚舉。
我們生活在一個設(shè)計師似乎一直在追求更高效率的世界。我們希望以更少的功率輸出更多的功率!更高的系統(tǒng)效率是團(tuán)隊的努力,包括(但不限于)性能更好的柵極驅(qū)動器、控制器和新的寬帶隙技術(shù)。
Fly-Buck 是一種同步降壓轉(zhuǎn)換器,其電感器由變壓器或耦合電感器或 代替。次級繞組經(jīng)過二極管整流以產(chǎn)生隔離輸出電壓 (VOUT2),該電壓通過變壓器的匝數(shù)比與初級輸出電壓 (VOUT1) 相關(guān)。
大多數(shù)電源轉(zhuǎn)換器實施的核心是效率和功率密度之間 不可避免的權(quán)衡。然而,具有獨特電源解決方案要求的新應(yīng)用正在形成。許多設(shè)計人員選擇使用兼具性能和靈活性的降壓控制器來利用經(jīng)過驗證和驗證的電源解決方案。
在創(chuàng)建高性能測試和測量設(shè)備時,我們最不關(guān)心的是什么為電路板供電??赡茈y以置信,但電源會對位于電源下游的高精度逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的性能產(chǎn)生巨大影響。