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  • 2024-11-28 09:45
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    瑞隆源成功开发出半导体塑封型高通流量板载电涌保护器
    瑞隆源成功开发出半导体塑封型高通流量板载电涌保护器,最大放电电流达到20kA,体积约为传统板载的四分之一。 针对基站48伏电源系统,设计思路独树一帜。 目前该产品已实现全自动化量产,成为半导体塑封型板载电涌保护器的创新者与源头工厂。 强大的防浪涌保护能力 SP系列板载电涌防护器在(8/20μs)浪涌功能最大放电电流20kA 、电压保护水平 (Up)220V (In=10kA,8/20us),击穿电压85V-95V,漏电流 ≤20μA , 外壳防护等级IP20,具有热保护功能,支持PCB 贴片安装。 稳定的热保护机械脱扣装置 SP系列板载电涌防护器有一项重要的衡量指标,是否具备稳定可靠的快速脱扣装置。 为了在狭小空降更好的实现可靠的脱扣功能,产品结构设计内置一个热保护机械脱扣装置。 通过压敏电阻(MOV)或瞬态抑制二极管(TVS)与热保护机械脱离装置紧密组合。 利用MOV或TVS快速将电能转为为热能的特性,让热保护部件的动作带动热脱扣机构动作,将MOV或TVS从主回路中脱离并防止起火,达到快速机械脱扣的防浪涌保护作用。 成熟的电子级半导体特性 SP系列板载电涌防护器能为用户提供更加可靠的浪涌防护保证 。 产品通过利用半导体器件的快速响应优势,对保护系统提供了更快的过压响应速度和更低的保护残压,让系统级设备在恶劣的雷电强磁环境中稳如泰山。 利用半导体器件发热的均匀性和高温耐候,让脱离机构更加安全有效 ,有效防止主回路电路起火、损坏。 SP系列板载电涌防护器在浪涌防护能力、安全性、可靠性更加优于传统的浪涌防护产品。 一体化注塑及表面处理 SP系列板载电涌防护器,防护内核采用环氧树脂一体化注塑成型。 产品外壳采用耐高温LCP塑胶 ,并具有良好的阻燃性,满足RoHS环保要求,外壳表面采用激光打印标签、标识,参数信息清晰规范,产品外观小巧精致。 全面严谨的可靠性验证 SP系列板载电涌防护器,在针对脱扣有效性验证内容方面,全面实施严谨的实验验证。 分别采用了加交流220V至TVS失效模式、加直流100V至TVS失效模式、雷击至TVS失效模式三种验证方式方法,多频次、高要求验证产品脱扣的有效性,均达到满足产品有效脱扣的严格要求。 同时,一体化塑封设计,减少了防浪涌单元的占板面积与空间,提高了元器件的温度、湿度、腐蚀的耐受,解决了很多实际配套应用中的痛点。 因此,产品一经推出,就受到终端客户的广泛青睐,客户对SP系列产品的应用越来越广泛,对产品的需求也是越来越大。
  • 2024-11-15 15:34
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    【哔哥哔特导读】当前新能源汽车OBC中磁集成技术普及情况如何?在实际应用过程中面临哪些挑战?未来又有哪些发展趋势? 磁集成技术最早可追溯到1928年申请的一项滤波电路专利,最初的目的很单纯,就是要把L1,La两颗电感集成为Lc,以减少电感数量和减小电感体积。经过近百年历程,逐步发展为多个磁性元件的复杂磁集成技术,应用也越来越普遍。 自2023年以来,终端价格竞争不断加剧,磁集成技术的应用也逐步向功率磁性元件领域拓展,并且成为了今年磁性元件领域最受关注的话题之一。 特别是在汽车行业,新旧时代的交替,对于新产品和服务的接受程度也在增加,磁集成技术在新能源汽车领域的应用已取得了良好的开端。 本文将结合2024磁集成技术创新与应用研讨会部分演讲与受访嘉宾观点,盘点当前功率磁性元件在新能源汽车领域磁集成的应用现状、挑战及未来发展趋势。 01.新能源汽车中有哪些部件可磁集成 通过业界对特斯拉Model 3的拆解可以发现,新能源汽车的12大功能模块共需要17颗电子变压器和143颗电感,合计160颗磁性元件。当然,各个厂商方案不同,功能模块、磁性元件的用量也不尽相同,以上数据仅供参考。 图1 新能源汽车磁性元件使用情况 图片来源:铭普光磁 本次论坛期间,多位嘉宾表示,理论上磁集成不分功率大小、频率高低,可应用于各个领域,最终是在磁集成节省的成本,与系统优化成本和空间要求之间寻求综合平衡。 换句话说,上述各个功能模块内的变压器、电感均可在其内部实现磁集成,甚至在不同功能模块之间实现磁集成。 图2 OBC与DCDC电路架构 图片来源:超越精密 由于车内空间狭小,对产品体积要求严格,而涉及到功率变换的功能模块,功率磁性元件往往是其中体积占比最大的元件,因此功率变换模块的变压器、电感产品实现磁集成,就显得尤为迫切,如主驱逆变器、DCDC电源和车载OBC等。 深圳大学副教授刘艺涛表示,“新能源汽车对车载OBC以及其他DC-DC装置的体积和重量要求非常高,目前很多磁集成产品体积还是偏大”。 02.磁集成在新能源汽车的应用进展 前文我们提到,涉及功率变换的功能模块,对磁集成需求更为迫切,因此主驱逆变器、DCDC电源和车载OBC等功率变换模块,均有车厂尝试磁集成方案。 图3 新能源汽车OBC与DCDC电路架构图 图片来源:超越精密 而这其中,车载OBC因工况为静止状态,只需满足GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》,可靠性要求相对较低,因而在磁集成方面走在了所有功能模块的前面,也是所有应用领域中普及最广泛的。 英搏尔电气电源产品CTO高军提到:“目前我们最关注的就是车载OBC和DCDC转换器,这里又可以分为PFC部分和高压隔离DC-DC部分,现在通常要求双向工作,一般使用CLLC或DAB来实现,磁集成主要用于CLLC或DAB中的变压器和电感集成,这也目前是收益最高的。” 此外,PFC电路中交错并联的两颗电感进行磁集成,也是业界非常流行的做法。但高军也表示,“相比于前一种,这种磁集成的体积缩小幅度有限。” 云路新能源研究院总工程师施洪亮博士提到:“目前云路在新能源汽车OBC、DCDC和多合一集成系统等功能部件的磁性元件已交付大批量订单,产品涉及到PFC电感、主变压器、谐振电感等。” 按照电路拓扑结构看,目前磁集成产品主要应用在功率变换装置的前级PFC电路和后级LLC电路,以及CLLC、DAB等衍生变种电路拓扑中。 PFC电路多以解耦集成为主,而LLC电路多以耦合集成为主,最常见的就是漏感集成,通过调整变压器结构设计和气隙,利用变压器的漏感实现谐振电感的功能,将两者集成为一个磁件。 典型的LLC电路为主变压器+谐振电感的配置,而一些并联或交错并联的电路拓扑中,主变压器、谐振电感数量更多,通过磁集成可大大降低磁性元件数量和体积,进而降低系统成本。 这也是上文高军提到CLLC、DAB等电路中磁集成收益更高的原因,也是目前业界量产的磁集成产品中应用最广泛的集成方式。 此外,车载电源还包括从高压电池到低压电池的DC-DC转换,通常采用硬开关全桥或移向全桥来实现,这里面的变压器和输出滤波电感也可以进行磁集成。不过,由于成本效益不高,这种磁集成产品在实际中使用较少。 03.新能源汽车中常见的磁集成方式 一直以来,变压器都没有像电感一样形成标准化的产品,而磁集成产品或解决方案的另外一个特点就是定制化程度高,这也导致磁集成产品只能从电路拓扑原理层面描述共性部分的东西。 实际应用上,具体表现形式各异,同功率下的磁集成产品,在外观、尺寸甚至集成方式上都完全不一样。 接下来,将为大家展示本次论坛期间部分企业所展示的磁集成产品解决方案。 图4 6.6kW车载OBC应用CLLC磁集成产品 图片来源:铭普光磁 图5 22kw车载OBC三相磁集成变压器产品 图片来源:铭普光磁 图6 3.3kw车载OBC主变压器、谐振电感5合1磁集成产品 图片来源:铭普光磁 图7 三相磁集成变压器 图片来源:超越精密 图8 三相磁集成PFC电感 图片来源:超越精密 图9 OBC+DC-DC磁集成复用变压器 图片来源:超越精密 根据观察,目前量产的磁集成产品大致呈以下特点: 1.以二合一、三合一是主流,其中二合一占比相对较大; 2.二合一产品中耦合、解耦均有大量应用,耦合集成主要就集中在二合一产品,如LLC电路的变压器+谐振电感集成; 3.三合一多以解耦集成为主,主要在三相电路的应用,如三相变压器、三相功率电感等; 4.从电路拓扑结构层面看,则仍以前、后级内部分别集成为主,前后级集成的方案相对较少。 上文的磁集成产品案例展示中,更多是为大家展示前沿的产品解决方案和设计思路。 施洪亮博士表示,“目前主流的磁集成技术方案大体上都沿用了耦合电感的思路。” 04.磁集成在新能源汽车中面临的挑战 当前,磁集成技术正处于从新能源汽车同功能模块集成向不同功能模块集成转变,并向其他应用领域拓展延伸的阶段,已量产的车载OBC磁集成,具体碰到过哪些问题和挑战,如何解决,就显得至关重要,也是产业链上下游最为关注的话题。 汇总此次论坛嘉宾观点来看,磁集成产品主要面临以下几个方面的挑战: 技术复杂性。磁集成技术复杂性体现在两点,其一是磁集成技术需要精确的设计和制造工艺,以确保各个磁性元件之间的正确耦合和协同工作,这增加了技术的复杂性和实施难度。另外对特定的拓扑回路中,需要不同的控制技术,这也增加了电源控制的难度。 其二是工艺实现难度增加。磁集成后,为了达到最理想的磁集成产品模型,变压器、电感的线圈绕制基本采用连绕方式,绕线难度增加。随着集成磁性元件数量的增加,绕线复杂程度和难度激增,增加引脚既与理想产品模型背道而驰,也会降低产品可靠性。 磁芯工艺难度同理,虽然集成后总体积降低,但相比于集成前的单颗电感或变压器,其体积可能反而变大,磁芯结构、形状也更复杂,生产难度大大增加。 除了总体生产成本可能有所上升,更需要磁性元件企业产线具备一定柔性,甚至引入新的自动化设备和产线。 损耗计算更难。耦合后电磁场参数无法再通过传统的公式计算,导致磁性元件的散热问题更突出,也更难解决。目前更多是基于电磁仿真获得,从上文列举的磁集成产品解决方案也可看出,基本出自具有一定规模的企业,其原因就在于此,电磁仿真软件的投入是一笔不小的费用。 磁性元件企业人才匮乏。对于大多数磁性元件企业而言,其性质更像是整机企业代工厂,并不具备深度介入客户磁集成产品预研和开发的能力。高军在论坛上就提到,“我们当然希望上游的磁性元件供应商都具备设计和仿真能力,而不是像现在这样都是基于我的设计,上游供应商只是从工艺上实现这个器件,甚至很多工艺也是我们自己在考虑”。 05.总结 目前磁集成技术正朝高功率密度、高电压、高效率、系统化集成等方向迅速演进,以下是一些未来磁集成技术可能的发展趋势: 更高的集成度。未来,多合一将是新能源汽车三电系统的重要趋势,也是磁集成技术的主要方向,比亚迪、华为都已推出八合一电驱,开发跨功能模块的高集成度磁性元件解决方案也迫在眉睫。 三维磁集成技术。传统的二维磁集成技术已经逐渐不能满足现代电子设备的需求。因此,三维磁集成技术将成为未来的发展方向。通过在垂直方向上堆叠磁性层,可以实现更高的磁场强度和更低的漏磁通量,从而提升设备的性能。 第三代半导体渗透率提高。未来越来越多车载OBC会采用碳化硅、氮化镓方案,磁性元件必须要紧跟系统发展趋势,提高频率,降低高频损耗。 利用AI技术统一建模。据施洪亮博士介绍,目前国外已有课题组利用AI技术为N相耦合电感统一建模,去分析和计算磁芯损耗。这种思路是非常有利于磁性元件企业从电力电子系统的角度去优化磁芯、电感结构。 随着新能源汽车价格竞争日益激烈,无论是磁性元件用量变少还是体积减小,磁集成技术带来的电源材料降本将会有很大的优势。虽然目前磁性元件因制程的复杂度提高,价格优势不太明显,但相信随着工艺的成熟,成本优势将会越来越大。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
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    2024-10-9 14:04
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    01 物联网系统中为什么要使用无线充放电芯片 物联网系统中使用无线充放电芯片的原因主要体现在以下几个方面: 去除充电线束缚 传统的有线充电方式需要使用充电线连接设备和电源,这在物联网设备众多且分布广泛的情况下,不仅增加了管理的复杂性和成本,还限制了设备的移动性和灵活性。无线充放电芯片通过无线传输能量,消除了充电线的束缚,使得物联网设备可以更加自由、灵活地部署和使用。 提高充电效率和便携性 无线充放电芯片采用了电磁感应、共振效应等无线传输技术,能够实现高效、长距离的能量传输。相比传统有线充电方式,无线充电效率更高,充电时间更短,提升了用户的使用体验。同时,无线充电的便携性也更适合物联网设备的多样化应用场景,如智能家居、智慧城市、工业物联网等领域。 简化设备维护和管理 在物联网系统中,设备数量众多且分布广泛,传统的有线充电方式需要定期检查和更换充电线,增加了维护成本和管理难度。而无线充放电芯片通过统一的无线充电基站或嵌入式的无线充电模块,可以实现对多个设备的集中管理和维护,降低了维护成本和管理难度。 提升系统安全性和可靠性 无线充放电芯片在设计和使用过程中,通常会考虑辐射安全、系统干扰等问题,并采取相应的措施来确保系统的安全性和可靠性。例如,通过优化发射端和接收端的设计,减少电磁辐射对人体的影响;通过采用特定的解决方案来防止无线充电信号与数据通信信号之间的干扰等。这些措施有助于提升物联网系统的整体安全性和可靠性。 拓展物联网应用场景 随着无线充电技术的不断发展和成熟,其在物联网领域的应用场景也在不断拓展。例如,在智能家居中,无线充放电芯片可以用于为智能门锁、智能灯泡、智能插座等设备提供无线充电支持;在智慧城市中,无线充电技术可以用于为路灯、交通监控摄像头等设备提供远程充电支持;在工业物联网中,无线充电技术则可以用于为生产线上的机器人、传感器等设备提供持续稳定的电力供应。 综上所述,物联网系统中使用无线充放电芯片具有多方面的优势,这些优势共同推动了无线充电技术在物联网领域的广泛应用和发展。 本文会再为大家详解电源芯片家族中的一员——无线充放电芯片。 02 线充放电芯片背景 现今几乎所有的电子设备,如手机,MP3和笔记本电脑等,进行充电的方式主要是有线电能传输,既一端连接交流电源,另一端连接便携式电子设备充电电池的。这种方式有很多不利的地方,首先频繁的插拔很容易损坏主板接口,另外不小心也可能带来触电的危险。 无线充电运用了一种新型的能量传输技术—— 无线供电技术 。该技术使充电器摆脱了线路的限制,实现电器和电源完全分离。在安全性,灵活性等方面显示出比传统充电器更好的优势。在如今科学技术飞速发展的今天,无线充电显示出了广阔的发展前景。 无线充电已从梦想成为现实,从概念变成商用产品。产品实例: 图: 手机笔记本无线充电器 图:新能源汽车无线充电 图: 电动牙刷无线充电 03 无线供电特点 3.1优点: (1)便捷性:非接触式,一对多充电 与一般充电器相比,减少了插拔的麻烦,同时亦避免了接口不适用,接触不良等现象,老年人也能很方便地使用。 一台充电器可以对多个负载充电,一个家庭购买一台充电器就可以满足全家人使用。 (2) 通用性:应用范围广 只要使用同一种无线充电标准,无论哪家厂商的哪款设备均可进行无线充电。 (3)新颖性,用户体验好 (4)具有通用标准 主流的 无线充电标准 有:Qi标准、PMA标准、A4WP标准。 Qi标准:Qi标准是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟(WPC,2008年成立)推出的无线充电标准,其采用了目前最为主流的电磁感应技术,具备兼容性以及通用性两大特点。只要是拥有Qi标识的产品,都可以用Qi无线充电器充电。2017年2月,苹果加入WPC。 PMA标准:PMA联盟致力于为符合IEEE协会标准的手机和电子设备,打造无线供电标准,在无线充电领域中具有领导地位。PMA也是采用电磁感应原理实现无线充电。目前已经有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA联盟。 A4WP:Alliance for Wireless Power标准,2012年推出,目标是为包括便携式电子产品和电动汽车等在内的电子产品无线充电设备设立技术标准和行业对话机制。A4WP采用电磁共振原理来实现无线充电。 3.2缺点 (1)工作距离短 目前的无线充电技术大多在短距离范围内的近磁场对电子设备进行无线充电。因为无线电能传输的距离越远,功率的耗损也就会越大,能量传输效率就会越低,且会导致设备的耗能较高。 (2)转换效率低,速度慢 无线充电技术虽然简单便捷,但是其硬伤在于缓慢的充电速度和充电效率。 (3)功耗较高,更加费电 随着无线充电设备的距离和功率的增大,无用功的耗损也就会越大。 (4)成本较高,维护消耗大,不符合标准会有安全隐患危险 04 无线供电原理及实现方式 无线充电利用 电磁波感应原理 进行充电,原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流。 2007年6月麻省理工学院以Marin Soljacic为首的研究团队首次演示了利用电磁感应原理的灯泡无线供电技术,他们可以在一米距离内无线给60瓦的灯泡提供电力,电能传输效率高达75%。 研究者由此设想电源可以在这范围内为电池进行无线充电,进而推想只需要安装一个电源,即可为整个屋里的用电器供电。传输线圈的工作频率在兆赫兹范围,接收线圈在非辐射磁场内部发生谐振,以相同的频率振荡,然后有效的通过磁感应进行电能传输。 图:无线充电原理 实现无线充电技术主要通过四种方式:电磁感应式、磁场共振式、无线电波式、电场耦合式: 4.1 电磁感应式 1890年,物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉就已经做了无线输电试验,实现了交流发电。 迈克尔·法拉第发现电磁感应原理,电流通过线圈会产生磁场,其他未通电的线圈靠近磁场就会产生电流。 图:电磁感应式原理 电磁感应式充电:初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应,事实上,电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感,中国本土的比亚迪公司,早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利,就使用了电磁感应技术。 电磁感应式是当前最成熟、最普遍的无线充电技术,原理有些类似于变压器。 图:电动汽车无线充电原理 4.2 磁场共振式 图:磁场共振方式原理 磁场共振充电由能量发送装置,和能量接收装置组成,当两个装置调整到相同频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量,是目前正在研究的一种技术,由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡。该实验中使用的线圈直径达到50cm,还无法实现商用化,如果要缩小线圈尺寸,接收功率自然也会下降。 相比电磁感应方式,利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应方式,无需使线圈间的位置完全吻合。 应用:意法半导体与WiTricity合作开发谐振无线电能传输芯片 意法半导体(简称ST)与超长距离无线电能传输技术先驱WiTricity公司,宣布合作开发电磁谐振式无线电能传输半导体解决方案。 此方案支持消费电子和物联网设备快速无线充电,并支持多个设备同时充电。这个电磁谐振无线电能传输芯片被称为“无线充电2.0”,与现有无线充电技术不同的是,这款芯片能够给金属外壳的智能手机、平板电脑和智能手表高效充电。 4.3 无线电波式 无线电波式充电:这是发展较为成熟的技术,类似于早期使用的矿石收音机,主要有微波发射装置和微波接收装置组成,可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器,以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。 整个传输系统包括微波源、发射天线、接收天线3部分;微波源内有磁控管,能控制源在2. 45 GHz频段输出一定的功率 图:无线电波充电示意图 应用:AirVolt无线充电器 AirVolt是一款利用无线电波给移动设备进行充电的无线充电器。和同类型产品一样,它的效率要比有线充电低一些。AirVolt充电头通电后可以将电能转化为电磁波,接收器获取后会将电磁波又转化为电能为手机充电。当电量充满到80%时就会自动停止充电, 低于20%时又会自动充电, 既保证了手机最佳电量又不会导致过度充电, 增加了电池使用寿命。 AirVolt由 TechNovator公司开发, 需要充电时只要将接收器插进手机, 再将充电头插上插座就能进行远程无线充电。最佳充电距离是9米之内,而最远距离可达12米,躲到屋里任何一个角落都能充电!接收器和充电头体积都足够小,充电速度就比普通充电器慢一些。有Lightning 或 Micro usb两种接口选择, 满足不同需要。 4.4 电场耦合式 电场耦合式充电原理:利用通过沿垂直方向耦合两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电力。一般充电模块是由2个非对称偶极子按垂直方向排列而成的,这组偶极子各由供电部分和接收部分的活性炭电极和接地电极组成。无线供电模块就是通过这2个非对称偶极子的电场耦合而产生的感应电场来供电的。 电场耦合方式的特点大致有三: ①充电时可实现位置自由,②电极薄,③电极部的温度不会上升。因此不仅能够提供便利性,而且还可降低系统成本。目前已试制完成为平板终端及电子书等便携终端进行无线供电的供电台 。 4.5 无线充电一般流程 一般来说,无线充电步骤分为: 检测、通信、供电 三个阶段: (1) 检测阶段:识别可供电设备及异物(FOD) 当接收器放置在发射器工作范围内,发射器检测是否是一个接收器靠近 (2) 通讯阶段:进行身份认证 发射器发送数据包,并且为接收器供电启动接收器,之后接收器回复响应数据完成身份的认证 (3) 充电阶段:进行电能传输 在身份认证后,发射器根据接收器的设备类型,选择相应的功率等参数,为接收器充电 以Qi标准为例,整体流程如下: 图:Qi标准通讯流程 现今无线充电系统都采用共振的方式进行设计,在架构上都大至相同有下列这些构造: 发射器 内有 • 直流电源输入 • 频率产生装置 • 切换电力的开关 • 发射的线圈与电容谐振组合 接收器 内有 • 接收的线圈与电容谐振组合 • 整流器; • 滤波与稳压器 • 直流电源输出 05 现有解决方案分析: 国外 :(包括芯片/方案/发射接收器件) IDT、TI、Freescale、高通、博通、NXP、Fulton、Energous、Delphi、松下、东芝、富士通等。 国内 :中惠创智、新页、中兴、劲芯微、美嗒嗒、微鹅、斯普奥汀、华润矽科、新捷、伏达、以及台湾凌阳等。 在无线充电发射器上放置不同的接收器,接收器可为不同的装置从小电力的耳机到大功率的笔记型计算机,因此一个成熟的解决方案首先应该要能检测到对应不同的目标物;而每个接收装置的电力需求会有所不同,这时发射器需要能自动调节功率输出进行供电。 5.1 IDT无线IC方案 图:IDT无线发射与接收IC IDT公司的无线充电技术解决方案具备高集成度,提供单芯片SOC解决方案,支持QI-LOGOWPC认证,并且兼容POWERMATE模式;具有加密通讯(FSK、ASK实现),异物检测模式功能。IDT目前是英特尔整个平台无线充电技术唯一的合作伙伴。现已有多家厂商使用IDT无线充电解决方案。 IDT的无线充放电IC在无线充电效率在15W时最高可达87%,提高了系统的热性能,可以媲美传统的有线充电架构。其内部处理器基于32位ARM Cortex-M0架构,通过I2C通讯控制,并且提供了扩展的数字IO引脚以及相关软件库。 图 :IDT无线充电解决方案原理 成本评估参考 : 芯片 价格 ($) P9242-RNDGI (15W Transmitter) $ 4.4 P9221-RAHGI8 (15W Receiver) $ 3.2 P9038-RNDGI (5W Transmitter) $ 3.9 P9025AC-RNBGI (5W Receiver) $ 3.2 06 FAQ及相关测试结果 6.1、人体危害: 当电磁波频率加到1GHz以上就会直接对水分子加热;这个原理就变成微波炉了,所以无论13MHz会对金属加热或是1GHz以上直接伤害人体,无线电力在设计时必需解决安全的问题才能上市 6.2、发热: 接收端5W的需求在只有20%的转换效率下有20W的能量转换成热能散逸,这样的能量会产生庞大的热能会导致系统温度大幅上升,在这样的推算下,系统最大输出能力会在25W,若为无安全设计下于发射器上放置金属异物可能会导致火灾意外。因此有必要做设备识别。 6.3、充放电效率问题: 发射端输入电压为5VDC,接受线圈之间距离为3cm,接收端通过接受线圈获取电能,通过整流滤波形成稳定的5v直流电。 6.4、互感影响:垂直距离和水平位置影响 6.5、距离以及线圈大小对充电效率的影响。 远距离(相隔一定的空间)的感应电能传输效率非常低,而在设备附近(例如表面)进行的感应电能传输则可以真正做到高效,其效率可与有线传输比拟。 1)或线圈大小差距越大,效率降低的幅度越大 距离越小(z/D < 0.1),线圈大小越接近(D2/D = 0.5…1) ,效率越高 6.6、功耗问题。 与2相同条件下,发射端待机功耗: 供应商A:伏达半导体 1、产品能力 (1)选型手册 (2)主推型号1:NV1680 对应的产品详情介绍 NU1680是一款高度集成的无线电源接收器,与传统的无线电源接收器相比,它只需要更少的外围元器件。是一个低成本和较小PCB面积的无线电源接收解决方案。由于不需要固件来编程,它将大大简化设计工作,并更容易和快速地整合解决方案。它集成了一个同步整流器,无需自举电容,具有高效率和低成本的特点。可提供3.5V到9V的宽范围稳压,适用于不同的应用场合。此外,它可以调节输出电压跟踪电池电压,进一步降低充电系统的功耗。NU1680可以通过ASK与发射系统进行通信。通信符合WPC V1.2.4。FOD参数可通过I2C接口或外部电阻进行配置,以通过FOD测试。NU1680还支持连接到主AP,通过I2C接口进行通信。提供外部中断、电池电压ADC值、输出电流等。NU1680还支持标准保护功能,如过流保护、短路保护、过压保护和热关机。这些保护措施进一步提高了系统解决方案的可靠性。封装:3.0mm×3.0mm QFN。 硬件参考设计 研发设计注意使用事项 PCB 设计顶层电路如下图所示 C7/C8/C9/C21 是谐振电容,C1/C2 是 COMM 电容并应将它们放置在 IC 芯片的左边,同 时越接近芯片越好 L1 线圈走线应为宽铜线 VRECT 引脚端需分别各接一个电容(10uF/16V 或 4.7uF/16V) 在 IC 芯片底部散热焊盘上放置一些通孔,以获得良好的热传导 底层部分如下图所示,这里只需考虑一个因素,即连接两个 VRECT 引脚的铜线线宽至 =0.3mm,同时每侧最少放置两个通孔。 注意:尽可能减小谐振环路,同时将其远离其他信号电路 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki,更多技术干货欢迎关注收藏Wiki: Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) (如有侵权,联系删除)
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    2024-10-9 13:18
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    01 物联网系统中为什么要使用锂电池保护芯片 在物联网系统中使用锂电池保护芯片的原因主要有以下几点: 保护电池安全 防止过充和过放:锂电池在充放电过程中,如果充电时间过长或放电至极低电压,可能会导致电池损坏、容量衰减甚至起火爆炸等安全隐患。锂电池保护芯片能够实时监测电池的电压,当电池电压达到设定的过充或过放阈值时,自动切断充放电回路,从而保护电池不受损害。 防止短路和过流:短路和过流是锂电池常见的安全问题,可能由外部因素(如线路破损、接触不良等)或内部因素(如电池内部短路)引起。锂电池保护芯片具备短路保护和过流保护功能,能够在检测到短路或过流时迅速切断电路,防止电池损坏和安全事故的发生。 提高电池寿命 均衡管理:锂电池组中的各个单体电池由于制造工艺、使用环境等因素的差异,其性能可能会存在一定的差异。这种差异在充放电过程中会逐渐累积,导致某些单体电池过早失效,从而影响整个电池组的寿命。锂电池保护芯片可以通过均衡管理功能,对单体电池进行充电和放电的均衡控制,使得各个单体电池的性能保持一致,从而延长整个电池组的寿命。 温度管理:锂电池对温度极为敏感,过高或过低的温度都会对其性能产生负面影响。锂电池保护芯片能够实时监测电池的温度,并根据需要启动相应的温度保护措施(如散热、加热等),以保证电池在适宜的温度范围内工作,从而提高电池的寿命和可靠性。 保障系统稳定运行 实时监测与故障预警:锂电池保护芯片能够实时监测电池的电压、电流、温度等关键参数,并在检测到异常情况时及时发出预警信号。这种实时监测和故障预警功能可以帮助物联网系统及时发现并处理电池故障,避免因为电池故障而导致整个系统停机或数据丢失等问题。 提高系统安全性:物联网系统通常分布在广泛的地域范围内,包括偏远地区、城市基础设施、工业现场等。由于物联网设备种类繁多且数量庞大,电池的安全性成为影响整个系统安全性的重要因素之一。使用锂电池保护芯片可以大大提高电池的安全性,从而保障整个物联网系统的稳定运行。 锂电池保护芯片的应用场景 锂电池保护芯片广泛应用于各种需要锂电池供电的设备中,包括但不限于: 便携式电子设备:如手机、平板电脑、笔记本电脑等。 电动交通工具:如电动自行车、电动汽车等。 储能系统:如家用储能电池、太阳能储能系统等。 工业设备:如无线传感器、工业控制器等。 综上所述,物联网系统中使用锂电池保护芯片是为了保护电池安全、提高电池寿命以及保障系统稳定运行。这些功能对于确保物联网系统的可靠性和安全性具有重要意义。 本文会再为大家详解电源芯片家族中的一员——锂电池保护芯片。 02 锂电池保护芯片的定义 锂电池保护芯片是一种用于保护锂电池免受过充、过放、过流和短路等异常情况的电子设备。它能够实时检测电池的电压、电流和温度等参数,当这些参数超出安全范围时,通过切断电池与外部电路的连接来保护电池不受损害。 03 锂电池保护芯片的原理 锂电池保护芯片的工作原理基于微控制器或专用的保护电路。当电池电压或电流超过设定的阈值时,保护芯片会立即断开关联的MOSFET开关来切断电路,以达到保护电池的目的。保护芯片通常由电压检测电路、电流检测电路、比较器、开关管等组成,通过对电池电压和电流进行实时监测和比较,当检测到异常情况时,通过控制开关管的状态来实现切断电池与外部电路之间的连接。 保护芯片工作原理中的主要元器件的介绍:   IC:对电池电压进行采样,然后根据判断发出各种指令来进行保护,是保护芯片的核心   MOS管:主要起到开关控制作用。   保护芯片正常工作:   MOS管在保护芯片上的最初可能是关闭状态,当锂电池被连接到保护芯片之后, MOS管首先被触发, P+和P-端才有输出电压,触发了常用的方法-将B-短接用一根导线。  保护芯片过充保护:   在P+和P-之间连接一个高于电池电压的电源,电源的正极连接B+,电源的负极连接B-。连接电源后,锂电池开始充电,电流方向流向电流,从电源正极流经电池、D1、MOS2到电源负极。IC通过电容取样电池电压值。当电池电压达到4.25v时,IC发出指令,使引脚CO处于低电平。此时,电流从电源正极出发,流经电池,电路起到保护作用。   保护芯片过放保护:   当 P+对P-进行适当的负载连接后,电池开始放电,如I2,电流从电池的正极经负载、D2、MOS1到电池负极;当电池放电至2.5 v时, IC取样,发出指令,使MOS1截止,电路断开,电池被保护。   过流保护:   当 P+对P-进行适当的负载连接时,电池开始放电,其电流方向如I2,电流从电池的正极经负载、D2、MOS1到电池的负极,当负载骤减时 IC通过 VM引脚采样到突发性增加电流所产生的电压时, IC采样并发出指令,让MOS1截止,回路断开电池。   短路保护:   当 P+对P-上接负载后,电池开始放电电流方向,如I2,电流从电池的正极经负载、D2、MOS1进入电池的负极, IC通过 VM引脚采集突发性增加电流而产生的电压,然后 IC采样并发出指令,让MOS1截止,回路断开锂电池。 04 锂电池保护芯片的分类 锂电池保护芯片可以根据其保护功能和适用范围进行分类。常见的分类包括: 单节电池保护芯片:适用于单个锂电池的保护,提供过充、过放、过流和短路等基本保护功能。 多串电池保护芯片:适用于多个锂电池串联组成的电池组,能够独立检测每节电池的电压,并提供过充、过放、过流、短路以及均衡充电等保护功能。 高精度保护芯片:具有更高的电压和电流检测精度,适用于对电池性能要求较高的应用场景。 05 锂电池保护IC的功能   锂电池除了过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能等锂电的保护IC功能外,还有其他的保护IC的新功能。   过度充电保护的高精密度化   当锂离子电池处于过度充电状态时,为了防止温度升高引起的内压升高,必须停止充电状态。保护IC将检测电池电压。当检测到过度充电时,过度充电检测的功率MOSFET将切断并停止充电。此时,应注意过度充电检测电压的高精度化。当电池充电时,用户非常关心将电池充电到饱满状态,并考虑到安全问题。因此,当达到允许电压时,需要停止充电状态。为了同时满足这两个条件,必须有高精度的探测器。目前,探测器的精度为25mV,需要进一步提高。   降低保护IC的耗电   随着使用时间的增加,充电锂电池的电压会逐渐降低,最终低于规格和标准值。此时,需要再次充电。如果继续使用而不充电,电池可能会因过度放电而无法继续使用。为了防止过度放电,必须检测电池电压以保护IC。一旦达到过度放电检测电压以下,必须切断放电方的功率MOSFET并切断放电。但此时,电池本身仍有自然放电和IC保护的消耗电流,因此有必要将IC保护消耗的电流降到最低。   过电流/短路保护需有低检测电压及高精密度的要求   因不明原因导致短路时,必须立即停止放电。过电流检测以功率MOSFET的Rds(on)为感应阻抗,以监测其电压的下降。此时,如果电压高于过电流检测电压,则停止放电。为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流和放电电流中得到有效应用,阻抗值应尽可能低。目前阻抗约为20mΩ——30mΩ,过电流检测电压较低。   耐高电压   由于锂电池组在充电过程中瞬间产生高压,所以保护 IC应满足耐高压要求。   低电池功耗   在保护状态时,其静态耗电流必须要小0.1μA.   零伏可充电   一些锂电池在贮存过程中由于放置时间过长或异常等原因,会使电压降至0 V,因此需要保护 IC在0 V时也可实现充电。 06 锂电池保护芯片的选型参数 在选型锂电池保护芯片时,需要考虑以下参数: 保护功能:包括过充保护、过放保护、过流保护、短路保护等。 检测精度:电压和电流的检测精度直接影响保护效果。 封装形式:根据应用场景和空间限制选择合适的封装形式。 待机电流:低待机电流有助于延长电池寿命。 温度范围:保护芯片的工作温度范围应与电池的工作温度范围相匹配。 07 锂电池保护芯片的使用注意事项 在使用锂电池保护芯片时,需要注意以下事项: 正确连接:确保保护芯片与电池、充电器和负载之间的连接正确无误。 参数设置:根据电池规格和应用需求正确设置保护芯片的过充、过放、过流和短路等保护阈值。 散热处理:对于大功率应用,需要考虑保护芯片的散热问题,避免过热导致性能下降或损坏。 定期检查:定期检查保护芯片的工作状态,确保其能够正常发挥保护作用。 08 锂电池保护芯片的厂商 目前市场上有多家厂商生产锂电池保护芯片,其中一些知名厂商包括: 创芯微:专注于电池管理技术领域,推出了多款具有独特功能和特性的BMS锂电保护芯片。 南芯科技:国内领先的模拟和嵌入式芯片设计企业之一,拥有多条产品线,包括锂电保护芯片。 矽力杰:推出了多款内置均衡功能的多串锂电池保护芯片,满足电动工具、电动自行车等系统应用。 杰华特:支持多串锂电池的二次保护芯片,具备高精度电压检测电路和多种保护功能。 这些厂商不断推出新产品,以满足不同应用场景对锂电池保护芯片的需求。 供应商A:西安华泰半导体科技有限公司 1、产品能力 (1)选型手册 (2)主推型号1:HTL6081BSZ 以及对应的产品详情介绍 硬件参考设计 核心料(哪些项目在用) 奇迹物联鸽子定位器项目电池充电管理 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki,更多技术干货欢迎关注收藏Wiki: Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) (如有侵权,联系删除)
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    2024-10-9 12:31
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    01 物联网系统中为什么要使用电压基准芯片 在物联网系统中使用电压基准芯片的原因主要可以归纳为以下几点: 提供稳定、可靠的电压参考值 高精度:电压基准芯片能够提供非常精确的电压输出,其精度通常远高于普通的稳压器件。这种高精度对于物联网系统中需要精确测量的场景至关重要,如传感器读数、信号处理等。 稳定性:电压基准芯片的输出电压具有极高的稳定性,能够在各种环境条件下保持输出电压的恒定。这对于物联网系统在各种复杂环境中的稳定运行至关重要。 抑制噪声干扰 物联网系统中存在大量的电磁干扰和噪声源,这些噪声可能严重影响系统的性能。电压基准芯片通过在其输出电压上添加滤波电路,能够有效抑制噪声的干扰,提高系统的信噪比,从而确保系统能够准确、可靠地工作。 适应温度变化 物联网系统往往需要在不同的温度环境下工作,而温度变化会对电子元件的性能产生影响。电压基准芯片通过采用温度补偿技术,能够在温度变化时自动调整输出电压,保持输出电压的稳定性和精度。这对于物联网系统在宽温环境下的稳定运行具有重要意义。 提升系统整体性能 提高测量精度:使用电压基准芯片可以提高物联网系统中各种测量设备的精度,从而确保系统能够获取更准确的数据。 增强系统稳定性:电压基准芯片的稳定性和高精度特性有助于提升物联网系统的整体稳定性,减少因电压波动或噪声干扰导致的系统故障。 降低系统成本:虽然电压基准芯片本身可能具有一定的成本,但其带来的高精度、稳定性和可靠性可以显著降低物联网系统的整体维护成本和故障率,从而从长期角度降低系统成本。 具体应用场景 仪器与测量:如多功能测试仪、示波器、频谱分析仪等。 工业自动化:用于反馈控制系统、PLC等设备中。 通信与网络设备:如路由器、交换机、无线基站等。 汽车电子:用于车载娱乐系统、车载电源管理等。 医疗设备:如血压计、心电图仪、体温计等医疗仪器中。 综上所述,物联网系统中使用电压基准芯片是为了提供稳定、可靠的电压参考值,抑制噪声干扰,适应温度变化,并提升系统整体性能。这些优势使得电压基准芯片在物联网系统中具有广泛的应用前景。 本文会再为大家详解电源芯片家族中的一员——电压基准芯片。 02 基准电压简介   基准电压是指传感器置于0℃的温场(冰水混合物),在通以工作电流(100μA)的条件下,传感器上的电压值。实际上就是0点电压。其表示符号为V(0),该值出厂时标定,由于传感器的温度系数S相同,则只要知道基准电压值V(0),即可求知任何温度点上的传感器电压值,而不必对传感器进行分度。其计算公式为:   V(T)=V(0)+ST(其特性曲线如下图)  示例:如基准电压V(0)=700mV;温度系数S=-2mV/℃,则在50℃时,传感器的输出电压V(50)=700—250=600(mV)。这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。 03 电压基准芯片的定义 电压基准芯片(Voltage Reference Chip)是一种能够产生稳定、精确电压信号的集成电路(IC)。它通常用于电子设备中,作为其他电路参数的参考电压源,如比较、测量、校准等。电压基准芯片的输出电压具有高度的稳定性和精度,能够在各种环境条件下保持恒定。 04 电压基准芯片的原理 电压基准芯片的工作原理涉及到稳压原理、参考电压和反馈控制等方面。稳压原理是其工作的基础,通过特定的电路结构将输入电压转换为稳定的输出电压。参考电压是由电压基准芯片内部的高精度电路元件产生的,具有极高的稳定性和精度。在电压基准芯片中,通常还包含一个反馈回路,用于监测输出电压并与参考电压进行比较,当输出电压偏离参考电压时,反馈回路会调整电路参数,使输出电压恢复到稳定值。 05 电压基准芯片的分类 电压基准芯片可以根据不同的分类标准进行分类,以下是一些常见的分类方式: 按产生原理: Zener二极管型:基于Zener二极管的反向击穿特性产生稳定电压。 温度补偿型:利用温度传感器和反馈电路实现自动温度补偿,提高输出电压的稳定性。 集成参考源型:利用专门设计的电路产生稳定的参考电压,具有高精度和稳定性。 按封装形式: 单片式:如SOP封装。 双极型:如DIP、TSSOP封装。 按应用领域: 通用型:适用于多种电子设备。 特殊用途型:如示波器基准芯片、精密电流源型基准芯片等,针对特定应用需求设计。 从电路拓扑结构来分 基准电压芯片可分为串联稳压型和并联稳压型两种。应用时,串联型电压基准与三端稳压电源类似,基准电压与负载串联;并联型电压基准与稳压管类似,基准电压与负载并联。  从内部结构和稳压原理 可分为齐纳二极管型(包括基于齐纳二极管的集成基准电压源) 带隙式(band-gap) 齐纳稳压二极管定义 齐纳稳压二极管也是典型的并联稳压结构——负载与基准电压芯片为并联连接。普通的齐纳二极管型的基准电源源具有初始精度不太好,噪声较大等缺点,在当前的电路设计中已经很少作为基准电压源使用。但经过特殊补偿、采用深埋工艺的齐纳管型基准源,具有很好噪声指标、非常优异长期稳定性和温漂特性,在高端测量领域依然不可替代。例如LM399,其长期稳定性达20ppm/1000h,温漂低至0.3ppm/ ,而性能更好的LTZ1000长期稳定性达到惊人0.3ppm/1000h,温漂达到0.05ppm/ 。 齐纳稳压二极管应用场景 这两款基准电压源虽已生产了几十年时间,但由于其无与伦比的性能指标,在对基准电压源要求严苛的高精度测量领域,如6位以上万用表、高精度称重等,这两款芯片直到今天依然不可替代。 带隙电压基准定义: 带隙电压基准结构是将一个正向偏置PN结和一个与VT(热电势)相关的电压串联,利用PN结的负温度系数与VT的正温度系数相抵消实现温度补偿。稳压管电压基准结构是将一个次表面击穿的稳压管和一个PN结串联,利用稳压管的正温度系数和PN结的负温度系数相抵消实现温度补偿。次表面击穿有利于降低噪声。稳压管电压基准的基准电压较高(约7V);而带隙电压基准的基准电压比较低。 带隙电压基准应用场景 在通用电路设计中,带隙式基准电压源以其相对低廉的价格、较高的性能指标因此后者在要求低供电电压的情况下应用更为广泛。 从TL431、LM385、LM336等价格非常便宜的基准源到MAX6535、ADR431、REF5025等性能非常优秀的高精度基准电压源,带隙式基准电压源几乎无处不在。下图为带隙结构示意图,简单来说它采用一个带有负温度系数的BE结对带有正温度系数的电压产生器进行温度补偿,得到近似零温度系数的基准电压源。 06 电压基准芯片的选型参数 在选择电压基准芯片时,需要考虑以下关键参数: 输出电压:根据需要选择的输出电压范围。 电压基准 电压基准顾名思义,就是作为基准电压来给其他信号提供参考。在模拟和混合信号链系统中,电压基准是测量的基础,电压基准的不准确及其随温度等的变化会直接影响整个系统的稳定性和准确度。因此,在选择电压基准芯片的时候,我们尤其需要关注两个指标: 1)初始精度;2)温度漂移。 初始精度 初始精度指的是在指定温度下 (通常是室温25°C) 时测得的输出电压的与理想电压相比的变化幅度。以我们常用的2.5V电压为例,如果电压基准芯片的初始精度为±0.1%,则意味着实际测量的输出电压在2.5025V和2.4975V之间。初始精度的百分比数值越低,则意味着输出的电压越准确。通常为了取得更高的初始精度,在电压基准芯片出厂前会对其进行校准。 温度漂移 温度漂移指的是基准芯片的输出电压随着温度漂移而变化的量,通常以ppm/℃为单位。当一颗基准芯片的温漂越小,则意味着在工作温度内其输出的电压变化越小,则意味着基准芯片越精确越稳定。温度漂移由电路组件的瑕疵和非线性引起的。与初始精度类似,为了保证基准芯片在所有工作温度范围内都能满足一定的准确度,在基准芯片出厂前也会对其温漂进行校准。 除此之外,在高精度系统中我们通常还会关注 —— 电压噪声 —— 电源抑制比(PSRR) —— 最小压差 —— 功耗 —— 输出电流 —— 长期稳定性 —— 热迟滞 此外,其他参数还包括: 精度:输出电压的初始精度,通常以百分比表示。 温度漂移:输出电压随温度变化的程度,以ppm/°C表示。 噪声: 噪声输出电压的噪声水平,通常以μVp-p或μVrms表示,是衡量电压基准芯片的性能的另一个重要参数。通常在0.1Hz到10Hz和10Hz到10kHz两个频率范围内给出噪声参数,以便设计者估算电压基准在所关注的频率范围内的噪声。输出噪声通常与输出电压成比例,以ppm为单位。0.1Hz到10Hz的噪声主要是闪烁噪声,或称为公式2噪声,其噪声幅度与频率成反比,一般会给出这一频率范围内噪声的峰峰值(P-P)。不同半导体器件的闪烁噪声特性差别很大,例如MOSFET的闪烁噪声比较大,而双极型晶体管的闪烁噪声则要小得多,次表面击穿的稳压管闪烁噪声也很小,因此采用不同工艺设计的电压基准芯片,低频噪声特性差别会比较大。 10Hz到10kHz频率范围以及高于这个频率范围的噪声主要是热噪声,在有效带宽内频率特性基本上是平坦的,通过给出的噪声有效值(rms)可以很轻易估算出某一频率范围内的热噪声。增大电流可以有效降低噪声,因此优良的噪声特性往往是以牺牲功耗为代价的。用户可以在电压基准输出端添加滤波电容或其他滤波电路限制噪声带宽,以改善噪声特性,从而达到设计要求。 功耗:芯片的功耗大小,对于低功耗应用尤为重要。 封装形式:根据电路板布局和尺寸要求选择合适的封装形式。 长期稳定性 电压基准芯片的输出电压会随着使用时间增加而变化,通常是朝一个方向按指数特性变化,使用时间越长,变化小,因此以公式1为单位表示电压基准芯片的长期稳定性,以反映输出电压变化量随使用时间指数衰减。长期稳定性是在几个月甚至几年的使用过程中体现出来的,很难通过出厂时的测试来保证。有些芯片会在出厂前经过一段时间的老化测试以保证较好的长期稳定性。定期对系统进行校准,可以避免长期稳定性带来的误差。对于无法定期校准的系统,就要选用具有良好的长期稳定性的电压基准芯片。采用金属壳封装的芯片,由于排除了封装应力的影响,因而一般具有更好的长期稳定性。 线性调整率与负载调整率 某些应用对电压基准芯片的瞬态特性会有要求。瞬态特性包括三个方面:上电建立时间、小信号输出阻抗(高频)、大信号恢复时间(动态负载)。不同厂商推出的电压基准芯片的瞬态特性可能区别很大,良好的瞬态特性往往也是以牺牲功耗为代价的。 07 电压基准芯片的使用注意事项 正确连接:确保电压基准芯片的输入和输出端口正确连接,避免短路或接反。 温度环境:注意工作环境温度对芯片性能的影响,选择具有适当温度补偿功能的芯片。 噪声抑制:在必要时添加滤波电路以抑制噪声干扰。 供电稳定性:保证供电电源的稳定性,避免供电电压波动对芯片性能的影响。 08 电压基准芯片的厂商 电压基准芯片的厂商众多,包括但不限于德州仪器(TI)、亚德诺半导体(Analog Devices, ADI)、微芯科技(Microchip)、恩智浦半导体(NXP)等。这些厂商提供的电压基准芯片具有不同的性能特点和价格定位,用户可以根据具体需求选择合适的产品。 供应商A:TI(德州仪器) 1、产品能力 (1)主推型号1:TL 431 对应的产品详情介绍 特性 25°C 下的基准电压容差 0.5%(B级) 1%(A级) 2%( 标准级 ) 可调输出电压 : Vref 至 36V 工作温度范围 : -40°C 至 125°C 典型温度漂移(TL43xB) 6mV( C 级温度 ) 14mV(I级温度,Q 级温度 )低输出噪声 0.2 Ω 输出阻抗典型值 灌电流能力 :1mA 至 100mA 应用 机架服务器电源工业交流/直流电源 交流逆变器和变频驱动器伺服驱动器控制模块 笔记本电脑电源适配器设计 说明 TL431 和 TL432 器件是三端可调节并联稳压器,在适用的汽车级、商用级和军用级温度范围内均可满足规定的热稳定性。可以通过两个外部电阻器将输出电压设置为介于 Vref( 约为2.5V )和 36V 之间的任意值。其输出阻抗典型值均为0.2 2。此类器件的有源输出电路具有非常明显的导通特性,因此非常适合用于替代许多应用中的齐纳二极管,例如板载稳压器、可调节电源和开关电源。TL432器件具有与 TL431 器件完全相同的功能和电气特性但是具有不同的 DBV、DBZ 和 PK 封装引脚排列。 TL431 和 TL432 器件都具有 B、A 和标准三个等级25°C 下的初始容差分别为 0.5%、1% 和 2%。此外低输出温漂可确保在整个温度范围内保持出色的稳定性。 TL43xxC 器件运行温度范围为 0°C 至 70°C,TL43xxl器件运行温度范围为 - 40°C 至 85°C,TL43xxQ 器件运行温度范围为 -40°C 至 125°C。 硬件参考设计 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki,更多技术干货欢迎关注收藏Wiki: Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) (如有侵权,联系删除)
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