GaN HEMT 器件處于創(chuàng)造新機會以及在廣泛的功率轉換和功率傳輸應用中取代現(xiàn)有的硅基設計的最前沿。在本文中,我們將回顧一些更廣泛使用的 HEMT 的一些關鍵器件特性,并嘗試強調每個方面的一些權衡。
電磁干擾 (EMI) - 由源、路徑和受害者組成 - 是電氣和電子系統(tǒng)中的一個問題。一些系統(tǒng)會發(fā)出噪音,而另一些則容易受到噪音的影響,還有一些系統(tǒng)會發(fā)出噪音并受到噪音的影響。然而,可以通過幾家值得信賴的供應商輕松獲得可用于在幾乎任何應用中有效過濾 EMI 的各種組件。
到目前為止,我們已經討論了滿足 EMC 標準所必需的板級 EMI 抑制解決方案。然而,對于封閉系統(tǒng)不能免疫甚至發(fā)射 EMI 的應用,它們可能還不夠。此類應用(包括醫(yī)療、航天、航空航天和其他關鍵任務系統(tǒng))需要盒級 EMI 濾波。
電磁干擾 (EMI) 是所有電氣和電子電路中的一個問題。這個由六部分組成的系列將討論用于減輕 EMI 噪聲排放的可用組件解決方案;如何使您的電路不易受 EMI 影響;以及針對汽車、醫(yī)療、植入式和空間應用的特定 EMI 考慮因素。在第一篇文章中,我將介紹 EMI 以及用于降低 EMI 噪聲排放的可用組件解決方案。
在惡劣環(huán)境應用中使用的組件通常會承受過大的機械應力、極熱或極冷的溫度、增加的靜電放電潛力和/或高水平的輻射。因此,這些組件采用能夠處理高溫變化的材料制造,并具有機械堅固的結構。例如,陶瓷 NP0/C0G 等電介質能夠處理高達 150 o C 的溫度而電容沒有變化,但缺乏制造高電容器件所需的高介電常數。由于這一限制,已開發(fā)出具有更高常數的電介質,如 X8R,以將典型 X7R 電介質的溫度范圍擴展到其通常的溫度范圍之外125 oC 極限。
Amber Solutions 已更名為 Amber Semiconductor (AmberSemi),立即生效。遷移至 AmberSemi 反映了該公司更清楚地展示其關鍵技術功能的意圖,其中包括將其專利的突破性技術產品化,用于將能量的交流直接數字控制轉化為硅芯片。這一成就為主要的半導體和電氣產品公司 徹底改革全球電網和實現(xiàn)電氣產品現(xiàn)代化鋪平了道路 。
電源系統(tǒng)設計包括設計參數之間的許多權衡,例如尺寸、成本、效率和負載瞬態(tài)性能。為了設計功率級,必須建立各種特性,例如瞬態(tài)容限、紋波電壓和負載特性。系統(tǒng)設計人員正專注于通過更好地控制電池特性來使用新的電路拓撲來提高電源轉換效率,以開發(fā)具有更長運行時間和更小的占位面積的系統(tǒng)。低效率對應于增加的功耗,必須充分處理。較低的開關頻率會降低開關損耗,但較高的開關頻率可提供更高的性能和更快的瞬態(tài)響應。西蘭娜半導體推出了智能功率共享降壓轉換器電源IC。具有集成 USB-PD/FC 端口控制器的新型 SZPL3002A 降壓轉換器 IC 可顯著減少執(zhí)行 65-W 快速充電器和具有多達四個端口的適配器應用所需的組件數量。該電源 IC 采用完全集成的 USB-PD 控制器、MCU 和 VCONN 電纜通信協(xié)議,在這款高效 DC/DC 降壓轉換器中實現(xiàn)智能電源共享。
BJT是所有電子元件之王,它改變了電子技術的進程。晶體管_也可以是一個功率元件,并允許重要的電流值通過。功率 BJT 雖然采用與信號晶體管不同的技術制造,但具有非常相似的工作特性。主要區(qū)別在于較高的耐受電壓和電流值以及較低的電流增益。為此,需要以相當高的基極電流驅動功率晶體管。
在上一集中觀察到的雙極晶體管的缺點是開關時間太長,尤其是在高功率時。這樣,它們不能保證良好的飽和度,因此開關損耗是不可接受的。由于采用了“場效應”技術,使用稱為 Power-mos 或場效應功率晶體管的開關器件,這個問題已大大減少。在任何情況下,表示此類組件的最常用名稱是 MOSFET。
基于硅 (Si) 的電力電子產品長期以來一直主導著電力電子行業(yè)。由于其重要的優(yōu)勢,碳化硅(SiC)近年來在市場上獲得了很大的空間。隨著新材料的應用,電子開關的靜態(tài)和動態(tài)電氣特性得到了顯著改善。
開關、電阻器和MOSFET的并聯(lián)連接的目的是劃分所涉及的功率并創(chuàng)建可以承受更大功率的設備。它們可以并聯(lián)以增加輸出電流的容量。因為它們不受熱影響不穩(wěn)定性,并聯(lián)連接通常比其他更過時的組件更簡單,更不重要。碳化硅MOSFET也可以與其他同類器件并聯(lián)使用。多個單元之間的簡單并聯(lián)在正常條件下工作良好,但在與溫度、電流和工作頻率相關的異常事件中,操作條件可能變得至關重要。因此,必須采取一定的預防措施來創(chuàng)建防故障電路,以便它們能夠充分利用功率器件并聯(lián)所提供的優(yōu)勢。
英飛凌科技推出了一款名為 TLE9012AQU 的新電池管理系統(tǒng),用于管理和平衡電動汽車的電池電量。這家德國芯片公司專門為混合動力和電動汽車電池設計了它,但它也適用于其他應用,如儲能系統(tǒng)和電動自行車電池管理系統(tǒng)。
近二十年來,氮化鎵 (GaN) 半導體技術已被曝光,預示著射頻功率能力的范式轉變。盡管所有這些承諾尚未兌現(xiàn),但 GaN 器件已穩(wěn)步進入許多射頻、微波、毫米波 (mmWave),甚至現(xiàn)在甚至是太赫茲波 (THz) 應用。
汽車電子系統(tǒng)架構發(fā)生了顛覆性變化。它已經持續(xù)了近十年,現(xiàn)在正在加快速度。這主要發(fā)生在 BEV 初創(chuàng)公司中,因為它們沒有歷史限制或根深蒂固的喜愛設計,并且可以從電子架構的零基礎開始。
無線充電可能需要應對標準之爭,但無線充電聯(lián)盟(WPC) 認為還有一個重大的測量問題。因此,WPC 與人合著了一項研究,以發(fā)現(xiàn)測量無線充電能效的最佳方法。