终端设备 (EE)(例如机顶盒 (STB)、智能扬声器、电子仪表等)需要成本和空间均经过优化的电源路径保护设计。传统设计由分立元件(例如 MOSFET、保险丝、PTC、齐纳二极管、电阻器、电容器等)组成,用于打开和关闭电源轨。这些设计虽然简单,但通常在物理和电气上尺寸过大,并且可能缺乏保护功能。相比之下,带有集成 FET 的电子保险丝(例如 TPS25961)可以提供类似的功能,同时提供额外的系统优势,包括浪涌电流限制和更小的设计尺寸。本应用简介重点介绍了使用 TPS25961 相对于分立设计的优势。TPS25961 是一款 19 V 2 A 电子保险丝,采用 2 mm × 2 mm 封装,具有过压、过流和短路保护功能。该设备非常适合个人电子产品和工业电源路径保护趋势,这些趋势要求设计具有宽电压范围支持、最低 20 V 绝对最大值支持以承受瞬变和小于 2 A 的电流限制支持。
HL5095 带可调电流限制的背靠背 OVP 概述 HL5095 是一种斜率控制、低 Rds(on) 过压保护装置。它用于电源和负载之间,以保护和隔离电源免受不必要的异常电压和电流情况的影响。特别是在智能手机的 OTG 模式下,HL5095 可以放置在 OTG 升压调节器和 USB 端口之间。HL5095 可以保护升压调节器免受智能手机中 USB 过压或过流情况的影响。为了在高压应用(9V 或以上)下使用,HL5095A 和 HL5095B 采用了高压设备功率 FET 开关,最大输入电压为 13.5V。其过压保护水平在 HL5095A 版本中设置为 14.2V,在 HL5095B 中设置为 10.4V,在 HL5095C 中设置为 5.8V。为了防止输入电压过高或电池电压因大浪涌电流而下降,HL5095 还实现了多种保护功能,例如输出过压和输入欠压保护、带 FLTB 标志的过流保护和过热保护。HL5095 采用 9 引脚 WLCSP 封装。
输入电压范围 (Vac) 90 – 135 (115) 170 – 280 (230) 浪涌电流 (Vn 和 In Load) I 2 t 16 A 5 毫秒 频率 47 – 63 Hz 6% 输入电流 (115 – 230 Vac) 6.4 – 3.4 A 内部保险丝 T 10 A 外部保险丝 (推荐) 16 A (MCB 曲线 B) 输出数据 输出电压 (Vn) 出厂设置 3% 24 Vdc 调整范围 (Vadj) 22 – 27 Vdc 强负载启动 (电容性负载) 50,000 F 施加主电压后的开启延迟 1 秒(最大) 24 V < 40°C 时的连续电流 (In) 20 A (永久) 24 V < 50°C 时的连续电流 (In) 18 A (永久) 24 V < 60°C 时的连续电流 (In) 16 A (永久) 24 Vdc 60°C 时的功率提升电流 (In) 20 A 3 分钟 最大电流 过载 4Vdc (永久) Imax=In60°Cx(1.8 -2.2) 短路电流 Icc 最大 2 秒:打嗝模式 永久:连续模式
由于环境干燥,聚合物钽电容器 (PTC) 中的异常充电电流 (ACC) 可能导致太空系统发生故障或失效。目前,没有标准指标来评估这种影响,影响 ACC 的因素也不太清楚。本文讨论了用于揭示 ACC 的不同方法的优缺点,包括恒定电压斜坡和恒定电流应力,并建议将功率浪涌测试 (PST) 作为筛选和鉴定太空应用 PTC 的程序。建议的测试类似于目前用于 MnO2 钽电容器的浪涌电流测试,但可确保在整个测试过程中零件中的高功率耗散。使用各种类型的电容器,估计了不同制造批次的 PTC 以及批次内样品之间的测试结果的可重复性。评估了水分含量、测试温度、应力电压和预处理的影响。使用红外摄像机通过实验研究了与 ACC 相关的热效应和灾难性故障的可能性,并在绝热加热条件下进行了计算。讨论了该现象的可能机制,并提出了避免与 ACC 相关的故障的测试建议。
1. 电源反接 电源反接会损坏 IC。连接电源时应注意防止反接,例如在电源和 IC 的电源引脚之间安装外部二极管。 2. 电源线 设计 PCB 布局模式以提供低阻抗电源线。将数字和模拟模块的接地线和电源线分开,以防止数字模块的接地线和电源线中的噪声影响模拟模块。此外,在所有电源引脚处将一个电容器接地。使用电解电容器时,应考虑温度和老化对电容值的影响。 3. 接地电压 确保任何时候,即使在瞬态条件下,任何引脚的电压都不得低于接地引脚的电压。 4. 接地布线模式 当同时使用小信号和大电流接地线时,两条接地线应分开布线,但应连接到应用板参考点的单个接地,以避免大电流引起小信号接地的波动。还要确保外部元件的接地走线不会引起接地电压的变化。接地线必须尽可能短而粗以降低线路阻抗。 5. 热考虑 如果偶然超过了功耗额定值,芯片温度升高可能会导致芯片性能下降。如果超过此绝对最大额定值,请增加电路板尺寸和铜面积以防止超过 Pd 额定值。 6. 建议的工作条件 这些条件表示可以大致获得 IC 预期特性的范围。电气特性在每个参数的条件下都有保证。 7. 浪涌电流 首次为 IC 供电时,由于内部供电顺序和延迟,内部逻辑可能不稳定,并且浪涌电流可能瞬间流动,特别是当 IC 有多个电源时。因此,要特别考虑电源耦合电容、电源线、地线宽度和连接路由。 8. 在强电磁场下操作 在强电磁场下操作 IC 可能会导致 IC 发生故障。 9. 在应用板上测试 在应用板上测试 IC 时,将电容器直接连接到低阻抗输出引脚可能会使 IC 承受应力。在每个过程或步骤之后,务必将电容器完全放电。在检查过程中,在连接或从测试装置中移除 IC 之前,应始终完全关闭 IC 的电源。为防止静电放电造成损坏,请在组装过程中将 IC 接地,并在运输和储存过程中采取类似的预防措施。10. 引脚间短路和安装错误
螺杆压缩机 最新的 Stargate TM 单螺杆压缩机具有均衡的压缩机制,可消除径向和轴向的螺杆转子负载。基本单螺杆压缩机设计固有的几乎无负载运行,使主轴承设计寿命比双螺杆高出 3-4 倍,并消除了昂贵而复杂的推力平衡方案。两个完全相对的闸转子产生两个完全相对的压缩循环。压缩同时在螺杆转子的下部和上部进行,从而消除了径向负载。此外,螺杆转子的两端仅受到吸入压力,从而消除了轴向负载并消除了双螺杆压缩机固有的巨大推力负载。这些压缩机使用喷油,以便在高冷凝压力下获得高 COP。ALS 装置配备高效油分离器,可最大程度地提高油提取率。压缩机具有无级可变容量控制,可控制至总容量的 25%。此控制通过微处理器控制的容量滑块进行。标准启动为星三角类型;软启动类型可用(作为选项)以降低浪涌电流。
• 高性能,符合 RS-485 EIA/TIA-485 标准 数据速率高达 0.5Mbps 1/8 单位负载可使总线上最多 256 个节点 3.0V 至 5.5V DC-DC 电源电压范围 (VDDP) 2.5V 至 5.5V RS-485 电源输入 (VDDL) • 用于电缆侧电源的集成 DC-DC 转换器 3.3V 和 5V 输出选项 与内部变压器的高度集成 软启动可降低输入浪涌电流 过载和短路保护 热关断 • 数字信号的强大电流隔离 2.5kV RMS 耐受隔离电压 60 秒(电流隔离) ±150kV/μs 典型 CMTI 长寿命:>40 年 • 集成保护以实现稳健通信 ±8kV 人体模型 (HBM) ESD总线 I/O 保护 真正的故障安全保证已知的接收器输出状态 驱动器电流限制和热关断 • 宽工作温度范围:-40°C 至 125°C • LGA16 封装 • 安全监管批准(待定) 3535V PK V IOTM 和 566V PK V IORM 符合 DIN VDE V0884-11:2017-01 2.5kV RMS 隔离,持续 1 分钟,符合 UL 1577
履行应于 (i) 安装之日起或 (ii) 制造之日起十二 (12) 个月(以先到者为准)开始生效。 维修或更换部件的保修期应为原部件保修期的剩余时间。 有限质保不适用于因以下任何情况导致的任何缺陷或性能故障: - 使用非 LGES 制造的产品或部件 - 产品未由 LG 认证技术人员安装(请参阅 LG 认证技术人员定义部分) - 运输、储存、安装或接线不当,违反官方安装手册 - 未经 LGES 事先同意拆卸或拆除产品 - 异常物理或电气应力,如浪涌电流、雷击、洪水、火灾、意外损坏等。 - 由未经认证的技术人员进行维修或故障排除 - 由于最终用户的故意不当行为或疏忽导致的产品故障 - 由于误用、错误使用或疏忽使用产品导致的缺陷 - 产品用于辐射控制区、核反应堆、与核安全相关的设施、使用核电的设施和其他相关设施以及可能与患者直接接触的设施 - 使用不兼容的逆变器 - 在以下条件下储存或使用产品不符合标准使用条件
前言 本选集第 2 部分收录的论文报告了有关低压交流电浪涌标准的制定情况,根据浪涌保护装置的现场性能进行了“现实检验”,这些检验在某些情况下对这些标准中规定的要求的有效性提出了质疑,而在其他情况下则证实了这些标准的有效性。1985 年之前的论文版权归各自的出版商所有,他们慷慨地允许转载。1985 年之后的论文是在美国国家标准与技术研究所的赞助下发表的,因此属于公共领域。第 2 部分附件 A 的引文是为开发 IEEE SPD 三部曲(C62.41.1 TM –2002;C62.41.2 TM –2002;和 C62.45 TM -2002)的工作组收集的,但并非详尽无遗的列表。虽然得到承认和赞赏,但由于明显的版权限制,其他研究人员的这 12 篇论文不能在此转载。目录 瞬态控制水平:低压系统绝缘协调提案 (1976) 瞬态控制水平理念和实施 - 第 1 部分:理念背后的推理 (1977) 额定电压高达 600 V 的交流电源电路浪涌电压指南 (1979) 低压交流电源浪涌电压指南的制定 (1979) 压敏电阻与环境:赢得复赛 (1986) 浪涌测试的真实、逼真的环波 (1991) 100/1300 浪涌测试与压敏电阻故障率之间的不兼容性 (1991) 根据 VDE 0160 标准测试压敏电阻 (1991) 标准:跨国方面 (1991) 通过现场经验验证浪涌测试标准:高能测试和压敏电阻性能 (1992) 对浪涌环境标准进行现实检验 (1996) 使用白炽灯故障水平用于评估浪涌环境 (1997) 将高浪涌电流引入长电缆:多则少 (1997) 制定面向消费者的浪涌保护指南 (1997) 中性点接地做法对低压装置中雷电流分散的影响 (1998) 浪涌保护与过压场景的困境:对低压 SPD 的影响 (1998) 监测浪涌电压的谬误:SPD 和 PC 比比皆是!(1999) 建筑物直接闪击后雷电流的分散 (2000) 电能质量参数测量的新 IEC 标准 (2000) IEEE C62.41 的三部曲更新 (2000) 浪涌保护装置在共享雷电流中的作用和压力 (2002) 新 IEEE 标准促进下一代系统兼容性 (2002)
碳化硅 (SiC) 是一种宽带隙 (WBG) 半导体材料,与硅 (Si) 相比,它具有多种优势,例如最大电场更高、导通电阻更低、开关速度更快、最大允许结工作温度更高。在 1.2 kV - 1.7 kV 电压范围内,SiC 功率器件有望取代 Si 绝缘栅双极晶体管 (IGBT),用于高效率、高工作温度和/或减小体积的应用。特别是,SiC 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) - 电压控制且常关断 - 是首选器件,因为它易于在使用 Si IGBT 的设计中实现。在这项工作中,研究了 SiC 器件的可靠性,特别是 SiC MOSFET 的可靠性。首先,研究了并联两个分立 SiC MOSFET 的可能性,并通过静态和动态测试进行了验证。发现并联连接没有问题。其次,通过长期测试研究了 SiC MOSFET 体二极管的阈值电压和正向电压的漂移。还发现这些可靠性方面没有问题。第三,通过对标准模块的寄生电感建模以及这些电感对栅极氧化物的影响,讨论了封装对芯片可靠性的影响。该模型显示了杂散电感和寄生元件的不平衡,这对高速开关来说是个问题。对湿度对封装在同一标准封装中的 SiC MOSFET 芯片和 SiC 肖特基芯片结端的影响进行的长期测试表明,一些位于户外的模块会过早退化。然后,通过实验和模拟研究了三种不同类型的 1.2 kV SiC 开关器件(双极结型晶体管、结型场效应晶体管和 MOSFET)的短路行为。对每个器件进行详细的电热分析,以支持在故障期间快速关闭器件的必要性。得出了坚固、快速的短路保护设计指南。对于每个器件,都设计、构建了一个短路保护驱动器,并通过实验进行了验证。研究了使用 SiC MOSFET 设计无二极管转换器的可能性,重点是通过体二极管进行浪涌电流测试。发现的故障机制是 npn 寄生双极晶体管的触发。最后,进行了生命周期成本分析 (LCCA),结果表明在现有的 IGBT 设计中引入 SiC MOSFET 具有经济意义。事实上,由于效率更高,初期投资在后期可以节省。此外,可靠性也得到了提高,从风险管理的角度来看,这是有益的。虽然初始转换器成本高出 30%,但采用 SiC MOSFET 的转换器在 20 年内的总投资大约低 30%。关键词:碳化硅、金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)、结型场效应晶体管 (JFET)、双极结型晶体管 (BJT)、可靠性、故障分析、可靠性测试、短路电流、湿度、谐振转换器、串联谐振转换器 (SLR)、基极驱动电路、栅极驱动电路、生命周期成本分析 (LCCA)。
