#電源 #閘極驅動器GateDriver #MOSFET #同步降壓轉換器 #功率因數校正PFC
【提高系統效率不只一種方法……】
想利用更少的輸入電源獲得更多的電源輸出,達到更高的系統效率?可從更好的閘極驅動器、控制器和嶄新的寬能隙技術著手。高電流閘極驅動器能將開關損耗降至最低,提升總體系統效率;開關損耗通常發生在 FET 做切換或開關時,為開啟 FET,閘極電容的充電量必須超過閾值電壓。閘極驅動器的驅動電流有助於閘極電容的充電。驅動電流能力越高,電容能更快充電或放電,控制大量電荷的拉電流和灌電流能使功率損耗和失真最小化。
傳導損耗是 FET 的另一種開關損耗,傳導損耗是由 FET 的內部電阻或導通電阻 (RDS(on)) 所決定,會使 FET 在電流傳導過程中耗散功率。換句話說,目標在於將那些需要高頻功率轉換的系統中的開關轉換時間週期作最小化。能夠將這種表現突顯出來的閘極驅動器規格結合了上升和下降的時間。若能進一步延遲匹配功能,更能有效加倍驅動電流;延遲匹配是兩個通道之間內部傳播延遲的匹配,乃透過平行輸出、或將雙通道閘極驅動器通道予以連接實現。
提高系統效率的結果之一是功率密度的提高。另一方面,高速閘極驅動器亦可降低 FET 本體二極體功耗達到相同效果;本體二極體由 p-n 接面形成並位於汲極和源極之間,限制其傳導時間將進而減少通過兩端所消耗的功率。當 MOSFET 處於傳導狀態時,本體二極體上的電壓降通常高於 MOSFET 兩端電壓;由於在相同電流位準下,P = I×V (功耗=電流X電壓降),經由 MOSFET 通道的傳導損耗明顯低於通過本體二極體的傳導損耗。更多資訊:www.ti.com/gatedrivers。
TIDesigns 展示:http://compotechasia.com/microsite/TI。
●高效 400 WAC / DC 電源參考設計:http://www.ti.com/tool/PMP11064…
●高效 410 WAC / DC 電源參考設計:http://www.ti.com/tool/PMP11064…
●隔離 GaN 驅動器參考設計:http://www.ti.com/tool/TIDA-00785
●電信用 1 kW 三軌道隔離 DC / DC 數位電源 (-8V @ 25A):http://www.ti.com/tool/PMP4333
延伸閱讀:
《如何實現更高的系統效率》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0601/35554.html
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#德州儀器TI #UCC27524A
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#嵌入式系統 #電源設計 #汽車電子 #輕混電動車MHEV
【48V 成 MHEV 主流功率架構】
輕混電動車 (MHEV) 包含一個連接到車輛變速器系統的 48V 電機驅動系統,為減少溫室氣體排放,輕混電動車中的內燃機 (ICE) 會在車輛滑行時關閉,同時該 48V 電機系統會為 48V 電池充電,以便為車輛供電。對於汽車動力總成應用,典型 48V 電機驅動系統需要 10~30kW 的電功率。傳統的 12V 電池系統無法滿足該功率水準,因此必須採用 48V 架構來支持大功率電機驅動。
48V 電機驅動器控制外部金屬——氧化物半導體場效應電晶體 (MOSFET),以使電機旋轉。這些外部 MOSFET 必須支持 600A 以上的電流才能實現 30kW 的功率目標。有效減小 MOSFET 的 RDS(on) 可減少熱耗散和導通損耗,在某些情況下,每個通道中並聯多個 MOSFET 有助於分散熱量。設計人員還需要優化由開關損耗引起的功率耗散,以使整個解決方案符合汽車電磁相容性 (EMC) 規範。
延伸閱讀:
《如何優化 48V 輕混電動車 (MHEV) 的電機驅動器設計》
http://www.compotechasia.com/a/tech_application/2021/0322/47419.html
#德州儀器TI #DRV3255-Q1
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#乙太網供電PoE #供電端PSE #受電裝置PD #金屬氧化物半導體場效電晶體MOSFET #半導體製程
【PoE 輸出功率再躍進!】
IEEE 802.3bt 協定的出世,將乙太網供電 (PoE) 功率又向上推升了一個層級!原本 CAT 終端電纜只有四根線派上用場,轉為八根線全部上陣,讓傳輸到受電裝置 (PD) 的功率,一舉從 25.5W 增加到 71.3W,總輸出功率逼近 100W 極限值;且在增加傳輸功率的同時,還可降低電纜中的功率損耗。
在物理分級擴展中,亦允許供電端 (PSE) 和 PD 協商功率請求和可用功率,以獲得更高功率分級升級、低維持功率特徵 (MPS) 並支援自動分類。所有 PD 都需用到雙二極體全橋功能,以便接收來自任意一個四線組的功率;二極體橋還可執行極性校正,惟二極體以及與之關聯的電壓會下降並產生大量的熱量。
半導體製程也是關鍵。PSE 採用主動控制、低導通電阻 RDS(on) 的金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET) 取代矽二極體或肖特基二極體,可再節省 2W 功耗以供 PD 應用;而採用低導通電阻 RDS (on)、外部 MOSFET 執行檢測、分級、加電、上電功能的 PD,可縮減尺寸、減少元件數和針腳數。此外,包含整合四階返馳式 DC/DC 轉換器的升級版本,讓建置者可搭配 PSE 使用,充份發揮 802.3bt 的功能優勢。
演示視頻:
《新一代乙太網路供電》
https://www.youtube.com/watch?v=jkC7dJSkA8w&feature=emb_logo
http://compotechasia.com/a/CTOV/2020/0401/44390.html
#亞德諾ADI #LTC4291 #LTC4292 #LT4294 #LT4295
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