

在全球节能环保的大环境下,节能、高频、高效、微型、智能是开关电源行业未来的发展趋向。其中高频化使开关电源幼型化, 并使开关电源进入更宽泛的利用领域, 从毫瓦到兆瓦的电源产品,提高效能是永恒的主题。泰克从电源设计的各个阶段动手,为您分享电池的寿命优化,功率器件的标定和选择,电源原型板调试及电源尺度的一致性测试的趋向及步骤。泰克为您提供了齐全的电源解决规划助您应对此刻及未来的挑战!
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扩大阅读:相识电源设计各阶段测试工作的难点与解决规划
功率电子学将在未来五年产生沉大变动,宽禁带半导体技术的用处也将增多。碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等新半导体资料拥有较好的导热性、较高的开关速度且表形幼于硅设备。
此种电源的根基构件的转变将推动新设计的产生。预计,GaN 将扭转不大于 100W 的电子电源的世界。GaN 技术也将颠簸 RF 功率放大器的世界,由于很多属性一样,此技术极度适合进行电源转换。SiC 在电机、驱动器和逆变器等较大功率设计中找到用武之地。 泰克工程师 Tom Neville 说路:“今年,通过碳化硅,我们看到存在很多商用产品的巨大转折点。我以为 GaN 有些落后。成本无疑是一方面,另一方面则是靠得住性。”
半导体行业在致力开发和推动这些新型宽禁带电源设备。半导体研发工程师在致力验证和检定新器件。驱动器造作商在研发新门电路驱动器来满足更快开关速度、EMI 治理和更复杂拓扑网络的要求。这些公司的造作工程师也在应对晶片测试挑战,即必须在比以往更快的电压和电流领域内全面测试幼型设备。
在价值链的另一端,电源设计人怨佚在致力利用 GaN 和 SiC 设备的利益。(电源转换设计)必须沉新思考利用于硅 MOSFET 的经验法令。设计人怨佚在致力削减半桥开关的死区功夫,以便尽量降低开关损耗。可能在整个设计中正确查看和评估动态电压和电流极度关键,但是,却难以实现,由于存在共模电压且上升功夫较短。
新探测技术告发设计中在产生(以前暗藏)的事件的详情。
泰克工程师 Seshank Malap 说路:“测试远比从前沉要。随着功率密度和效能变得如此关键,人们使用可能幼的设备进行电源转换利用来挑战机能极限。正因如此,测试和丈量变得极为关键。您的门电路刚好在您必要时启动吗?您相识通过您的设计获得佳机能的正确占空比吗?电源设备散热足够吗?”
Shah 补充路:“不止设备,还有整个按时电路。由于那时您必须同时协和谐判断很多信号以便查看它们是否合理以及它们有没有在不该启动设备时启动设备。”
Malap 称, 以往的测试工具和技术不及以应对电源设计新趋向。他诠释路:“在传统电源转换器设计和测试中,人们在遍地看到很多信号测试了局并猜测其他人怎么做。再也不要这么做了。这个主见很差,真的很差,由于您可能导致您的设备炸毁。”
据数据统计一个电源产品的开发周期由5年前的12-24个月缩短到此刻3-6个月的功夫。
此表市场要求电源产品体积越来越幼,为实现设计的职能,要么引入更幼的新器件或者更改新的拓扑结构。若何能在有限的体积排布各类器件并满足职能和散热的要求是考验工程师极度沉要的一点。
电源产品在投放市场前必要满足电源行业的尺度及规范,例如我们比力熟悉的能耗等级规范认证,节能认证规范,还有强造的CE 认证等等其他的尺度认证。2016年对于能耗等级的规范,美国已经率先起头执行六级能耗,将效能要求提高到88%,待机功耗的要求从300毫瓦 提高到100 毫瓦,中国目前执行的是五级能耗尺度,但是出口美国的产品必要必须满足新的六级能耗能力被允许。美国能源部新的统计的数字;“蓬勃国度的家庭待机能耗占家庭用电量的5%-10%”,所以相信会对该项目越来越严格,甚至已经出现了零功耗的产品,当然并不是待机功耗为0,而是待机功耗在 <10毫瓦。
全世界都执行 EMI 律例,旨在为电气和电子设备用户提供更高的靠得住性和安全性。若是您在开发发射电磁滋扰或受其影响的产品,则您必要认证自己的产品是否切合 EMI 尺度。为了确保切合划定,很多公司从来都选取专业测试设施或测试机构的服务来执行 EMC 预切合性和切合性测试。遗憾的是,使用第三方测试机构可能会导致项目中的产品开发成本和功夫大幅增长。更多的公司但愿使用预切合性测试来及早发现切合性问题,并提高初次通过全面 EMC 切合性测试的成功率,而无需进行额表沉新设计。
国际尺度机构国际电工委员会 (IEC) 下属的技术组织 ComitéInternational Spécial des Perturbations Radioélectriques(CISPR) 划定了很多贸易 EMI 丈量要求。其他尺度和认证机构,例如日本的 TELEC,也造订了关于丈量步骤和认证技术的要求。美国国防部造订了 MIL-STD 461G,其中蕴含针对军用设备的特殊要求。下表列出了一些合用于分歧细分市场的尺度。
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