#汽車電子 #功率元件 #碳化矽SiC #蕭特基二極體SBD #智慧功率模組IPM
【話說車載3:寬能隙半導體入主高功率應用】
動力系統是電動車/智能車主命脈。絕緣柵雙極電晶體 (IGBT)、高電壓閘極驅動器、超接面整流器、高電壓金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET)、高電壓 DC-DC,以及碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等新一代寬能隙 (WBG) 功率技術深深牽動著電池續航力與安全防護。
當電子從「價帶」(valence band,指絕對零度中電子最高能量的區域) 移動到「傳導帶」(conduction band,電子經由外在電場加速形成電流) 並用於電流時需要能量,寬能隙的能量遠高於矽——相較於矽的 1.1eV (電子伏特),SiC 需要 3.2 eV;意味著在相同尺寸下,這些額外能量可帶來更高的電壓擊穿性能,在失效前可承受更高的溫度,蕭特基二極體 (SBD)、高功率 MOSFET 是主要市場。
為提高能效,亦促成涵蓋驅動電路和控制單元,以定制集成電路執行供電欠壓、過溫和短路等自我保護功能的智慧功率模組 (IPM) 興起,以適應基本結構或設計變化,並提升系統可靠性。此外,先進的基板和封裝,則是高能效、散熱性、強固性等關鍵因素;例如,貼片式「電晶體外殼無引腳封裝」(Transistor Outline Leadless, TOLL;或簡稱為 TO-Lead-Less) 因散熱表現較佳,可藉此提高電流密度,特別適合動力轉向、無刷直流驅動、電池管理、電池安全開關等高功率應用。
延伸閱讀:
《適合汽車應用的技術解決方案》
https://www.avnet.com/…/transform-your-thinkin…/automotive/…
二極體額定電流 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 八卦
#電源設計 #電壓基準 #能隙參考電壓 #帶差電壓參考電路 #低壓差線性穩壓器LDO
【能隙參考電壓 vs. 埋藏式齊納二極體基準】
在混合訊號電路中,欲實現較高性能就需要更好的電壓基準 (電壓參考);然而,以往最高性能的基準是不適合的,因為它們通常是極少額外特點的簡單產品。在所有電壓基準類型中,能隙參考電壓 (Bandgap Voltage Reference,又稱「帶差電壓參考電路」) 因結合了性能和特性優勢,一直是最佳選項。能隙參考電壓的架構可實現具有眾多優勢的基準設計,包括:低壓降、寬溫度範圍、低功耗、小尺寸、寬運行範圍和寬負荷電流能力。
這些特性,促生大量低壓差線性穩壓器 (LDO) 以及精準電壓基準。不過,與埋藏式齊納二極體 (Buried Zener) 基準相比,能隙參考電壓性能未必最佳;但隨著高性能基準的發展與製程技術的改進,它們具有低壓差、寬電源範圍、卓越的電壓和負載調節、高輸出電流、低雜訊和低漂移能力,並擁有自我保護功能,例如:電流和熱限制,以及諸如反向電源保護此類的故障保護。由於能隙參考電壓性能的提高,其穩定性和低雜訊表現都超過了齊納基準,也保障靈活性。
演示視頻:
《Linear--電壓基準:性能和特點》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2017/0409/35107.html
#亞德諾ADI #凌力爾特Linear #LT6654 #LTC6655
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#電源設計 #可攜式裝置照明 #LED驅動器 #升壓型穩壓器
【串聯OR並聯驅動 LED?同步升壓型 DC-DC 轉換器皆達陣!】
上一篇介紹過降壓型穩壓器,今天就來了解一下「升壓型」吧!
針對發光二極體 (LED) 定電流產生器所優化的同步升壓型 DC-DC 轉換器,具有精簡、高效率、頻率固定特性,可用於一顆或兩顆鹼性/鎳鉻/鎳氫電池供電環境,好處是可以少量外部元件便能驅動單顆 LED,或是多個紅外線、白光和 RGB (紅、綠、藍) LED。例如,將在 1 MHz 固定切換頻率下操作的純脈寬調變 (PWM) 裝置作為簡單 DC-DC 電流源升壓轉換器,可使用電阻設定需要的電流。
相較於鹼性電池,鎳氫和鎳鉻電池的額定電壓較低,因此提供的最大 LED 電流也較低。與所有 LED 電流驅動器一樣,對最大和最小負載電流也有一些限制;若選擇的 LED 電流強制採用大於裝置最大峰值電流的輸入電流,則 LED 電流將無法穩壓,並且會隨輸入電壓波動。電池還必須能供應轉換器所需要的電流量,將單電池 LED 驅動器作為定電流 LED 驅動器是最簡單的應用之一,其設定方式是修改偵測電阻的值來選擇電流,PWM調光的最大頻率受限於內部軟啟動。
用於「串聯」驅動兩個 LED 時,最大電壓會受限於過電壓保護。使用此保護機制時,可處理兩個低電壓 LED,如:遠端控制紅外線和紅光 LED,但不能處理白光和藍光高電壓 LED。若要利用最大輸出電流,可「並聯」低電流 LED,將轉換器的最大輸出電流除以 LED 電流額定值來決定 LED 的最多並聯數量,此外,每顆並聯的 LED 上需串接一個小阻抗的電阻來平均分配電流,適用於可攜式背光裝置之低功耗表面貼裝元件 (SMD) 電阻,排列成一行供 LCD 照明。
這種低成本、元件少的方法取代了對高電壓、定電流升壓轉換器之需求,後者可能需要大電感,並且會佔用較大的 PCB 空間。嵌入式系統 RGB LED 由三個 LED 組成,其共用一個陰極或陽極,可同時驅動或一次驅動一個以發出可見光譜的任何顏色。LED 的每種顏色都有一個不同的順向壓降,因此需要一個電流源來獨立驅動每個 LED。「多功能同步升壓型 DC-DC 轉換器」可作為高功耗 RGB LED 的電流源、也可作為微控制器 (MCU) 的電壓源,只要一顆 AA 電池即可供電。
延伸閱讀:
《適用於低壓啟動用途的 LED 升壓驅動器》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0328/41446.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
#微芯科技Microchip #MCP1643