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- 2024-05-14
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【Qorvo 电源技术站】技术文章分享!
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可编程电源管理解决方案为用户带来极大灵活性
如今的电子设备,多功能性和操控性已经变得至关重要。人们对灵活性的需求愈发提高,如自定义闹钟日期格式、自行车头盔摄像头提供复杂的菜单浏览功能,或者使用人工智能预测居家生活模式,以便更好地管理智能家居中的供暖、制冷和热水系统等。在工业领域,技术与工业物联网 (IIoT) 的融合也在不断突破现有界限,实现让传感器和设备自主决定测量哪些指标及何时报告数据。
所有这些灵活性都是通过软件实现的。软件可以预先配置并随时更新,通常为在线更新,以及时应对情况变化、更新性能或修复错误。在硬件层面,控制器和中央处理器已实现标准化,可在多个产品之间共享数据处理组件,并在生产线的最后编程步骤中定义最终功能。
虽然取得了以上种种技术进展,但有一种电子产品却在灵活性方面发展相对滞后:内部电源系统。过去,5V逻辑电源和用于机电元件的 12V 电源足以满足大多数应用的需求。但如今,即使是基本设备也常常需要十多个不同的电源轨,以满足 CPU、静态和动态存储器、数字和模拟接口、隔离栅极驱动电源等各种组件的需求。这些电压值的范围涵盖 0.6V 到 12V,输入电源既有单节锂离子电池 (3V-4.2V),也有来自 AC-DC 电源的3.3V、5V、12V、24V、48V 固定系统总线电压。
电源树是源头所在
最初,产品设计师会创建一个“电源树”来概述最终的功率需求。在此基础之上,他们会实施逆向工程,设计出串联和并联 DC/DC 转换器的配置,以满足这些需求。然后,他们调整电源树,以提高整体系统效率,减少功耗,延长电池续航时间,缩小体积,降低成本或优化其他相关参数。图 1 为一个示例。
图 1:便携式产品设计中的典型电源树。
低压降 (LDO) 线性稳压器和模块化开关 DC/DC 转换器应用广泛,可有效升降电压以及调节双向电压,大大简化电源树的设计流程。其中部分转换器充当基本的功率控制器,需要添加大量外部元件,如外部功率器件、电感、控制电路和补偿元件。相比之下,一些转换器集成度很高,只需最少的外部元件。
DC/DC 转换器类型
无论采用哪种方法生成单个电压轨,通常只用到五种基本的转换器拓扑。其中包括线性类型和开关类型:降压、升压、四开关降压/升压和双开关降压/升压(图 2)。
图 2:基本 DC/DC 转换布置:线性、降压、升压、四开关降压/升压和双开关降压/升压。
LDO 线性稳压器适用于输入-输出电压差相对较小的情况。例如,从 1.8V 导出 1.5V 时,它们可以实现83.3%的合理效率。这些稳压器能快速响应负载变化,并保持极低的输出噪声水平,因此在特定应用中非常有用。值得注意的是,LDO 通常缺乏高级控制功能,如可调输出或关断引脚。它们是最简单形式的紧凑型三端子设备,使其易于使用。
另一方面,并非为低压降场景设计的 LDO 线性稳压器通常需要超过 2V 的电压裕量才能正常工作。这些稳压器通常用于低电流应用中,其中系统级效率并非首要考虑因素。
降压稳压器是一种开关模式转换器,可高效降低输入电压,通常超过 95%。它们用途广泛,可在宽范围输入输出电压差下正常工作。然而,它们需要配备一个电感,并且相较于线性稳压器,动态响应速度可能较慢。而且其输出中通常还存在一定程度的开关噪声。
升压转换器具有与降压转换器类似的特性,但用于提高输入电压。四开关降压/升压转换器可根据需要对输入进行升压或降压,以保持所需的输出电压。由于电池的工作电压范围较宽,四开关降压/升压转换器通常与电池输入一起使用。当电池充满电时,这种转换器以降压模式启动,当电池放电至低于所需的输出电压时,则转换为升压模式。这种动态运行方式使其能够充分发挥电池能量,并延长运行时间。简化的降压/升压转换器双开关版本用于提供电压反转,例如为模拟接口产生 -5V 电压。
……更多技术内容可点此链接或下载白皮书阅读。
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- 2024-01-23
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颁奖:有奖直播安森美汽车热管理e- Compressor 应用 活动颁奖啦
有奖直播安森美汽车热管理e- Compressor 应用 活动颁奖啦
名单详见下方列表。请获奖者务必
在2024年2月29日23:59前,按照下方领奖确认流程完成领奖确认,确认后1-2周我们会安排发奖。
另:直播邀请新人获奖名单及领奖方式见最下方哦~
领奖确认流程共2步:
Step 1 : 微信扫描下方领奖二维码,关注“电子工程世界福利社”,收到弹出信息;
Step 2:依据弹出信息提示,完成领奖确认表单填写。
特别注意:
1. 上述两个步骤缺一不可,未完成则视为自动放弃领奖权利。跟帖、回复邮件均视为无效确认。
2. 请务必在领奖有效期内完成上述确认,逾期视为自动放弃领奖权利。
3. 我们会通过邮件通知2次或3次,如因邮箱错误、网络或其他不可抗力而造成没有收到获奖通知,将视为自动放弃获奖资格,奖品将不再发送。
4. 本次活动奖品 可兑换成E金币,想要兑换E金币的网友需在确认表单是否兑换E金币处选择是,选否发送默认奖品。(>>关于E金币)获奖网友确认个人信息后,我们将在2周左右时间发奖。
5. 如遇问题,请联系活动负责人,论坛账号:橙色凯 QQ:375277221
直播获奖名单
EEWORLD用户名
所获奖品
所获奖项
victormaw
50元京东卡
预报名参与奖
yuyuan_01
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mengmeng152
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常见泽1
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lili0000
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zhanche008
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tantai15
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优秀提问奖
shennuo
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xiaoming12356
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liqing19891017
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直播邀请新人获奖名单
*领奖方式:在2024年2月29日23:59前 微信添加 helloeeworld1 为好友,口令:领奖(参与安森美直播)工作人员审核后发放红包!
EEWORLD用户名
所获奖品
所获奖项
pengyangtianxia
10元红包
邀请新人奖
bodhicheng
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ljl108031
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eew_wuBIzV
10元红包
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10元红包
野太阳
20元红包
eew_jdcC2u
20元红包
eew_F7pnlJ
40元红包
- 2023-12-19
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颁奖:我家房子“成精”了!与英飞凌一起来探索吧!
gao01 发表于 2023-12-19 13:09
这个二维码扫了后,这次弹不出表单,这个名单上有,但是邮箱发到公众号对话框查不到,这是什么状况呢?
加一下我的QQ:375277221 我帮您查询
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安森美汽车热管理e- Compressor 应用 直播中!
安森美汽车热管理e- Compressor 应用 直播中!
>>点击进入直播
直播时间:12月19日(周二)上午10:00-11:30
直播主题:安森美汽车热管理e- Compressor 应用
直播简介:
随着汽车动力系统从传统内燃机走向混合动力及电动型号, e-Compressor 不仅只用来操控车身冷暖空调以调适舱内温度,还能用于电车电池的热管理。因此,一款可靠及强固的功率芯片对行驶安全至关重要。
本次在线研讨会将讨论安森美一系列应用于e-Compressor的ASPM模块,其集成栅极驱动器,具有小型化和高功率密度的优势。同时,亦会重点介绍全新的M3 SiC Mosfet,比较SiC 与IGBT 相互的优势。
本次在线研讨会将助您分析e-Compressor的市场趋势,并阐释安森美APM 方案可如何助力工程师解决他们在汽车e-Compressor应用的独特设计挑战。
直播讲师:
Chris Wu
安森美现场应用工程师
>>点击进入直播