模拟开关的常见应用是时分复用,其中许多信号在单个通道上处理。高速切换允许通道上具有更高的信息容量,因为模拟开关的切换速度与最大开关激活频率直接相关。开关打开和关闭的速度越快,可能的开关频率就越高。图 7 显示了此关系的一个示例。如果开关以 1MHz 的频率激活,则必须在 500ns 的时间段内打开和关闭。由于 HI-201HS 的最大开启和关闭时间为 50ns,并且可以在 100ns 的时间段内打开和关闭,因此理论上可以以 5MHz 的频率激活它。这种改进的功能使 HI-201HS 成为需要高频数据处理的设计工程师的有吸引力的组件。与工程师的对话表明可能的应用是计算机图形和视觉显示电路设计。
摘要 — 关于双有源桥 (DAB) 转换器实现零电压开关 (ZVS) 的研究非常丰富,其中将接口电感分开并放置在变压器两侧是扩展所有开关器件 ZVS 区域的有效方法。然而,由于转换器模型复杂且考虑了寄生元件,传统的分析模型很难在高开关频率 (即 >1MHz) 下精确模拟所提出的转换器。因此,转换器系统可以看作是一个灰箱模型。因此,可以利用人工智能 (AI) 技术在这个灰箱内进行有针对性的优化。在这种情况下,DAB 转换器参数设计中采用了一种具有明确适应度要求的遗传算法。介绍了将 AI 技术应用于转换器参数设计的方法,并通过 1 MHz 氮化镓 (GaN) 基 DAB 转换器原型进行了验证。
EPC9186 演示板是一款三相 BLDC 电机驱动逆变器板,采用 EPC2302 eGaN FET,额定电压为 100 V,R DS(on_max) 为 1.8 mΩ。EPC9186 每个开关位置使用四个并联的 GaN FET,可提供高达 212 A pk (150 A RMS) 的最大输出电流。该板支持电机驱动应用中高达 100 kHz 的 PWM 开关频率。EPC9186 包含支持完整电机驱动逆变器所需的所有关键功能电路,包括栅极驱动器、稳压辅助内务电源、电压和温度感应、精确电流感应和保护功能。主要部分如图 1 所示。EPC9186 可与各种兼容控制器匹配,由各种制造商支持,利用现有资源实现快速开发。
摘要:电力电子系统对现代社会影响巨大。它们的应用旨在通过最大限度地减少工业化对环境的负面影响(如全球变暖效应和温室气体排放)来实现更可持续的未来。基于宽带隙 (WBG) 材料的功率器件有可能在能源效率和工作方面实现范式转变,而这些转变与基于成熟硅 (Si) 的器件相比毫无二致。氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 被视为最有前途的 WBG 材料之一,它们可以大大超越成熟 Si 开关器件的性能极限。基于 WBG 的功率器件可以在更高的开关频率下实现快速开关,同时降低功率损耗,因此可以开发高功率密度和高效率的功率转换器。本文回顾了流行的 SiC 和 GaN 功率器件,讨论了相关的优点和挑战,最后介绍了它们在电力电子中的应用。
CT 值的范围也有限制,因为 CT 的放电时间决定了振荡器输出脉冲的脉冲宽度。该脉冲(除其他用途外)用作两个输出的消隐脉冲,以确保在转换期间不可能同时打开两个输出。此输出死区时间关系如图 1 所示。低于 0.35 微秒的脉冲宽度可能导致内部触发器切换失败。这将 CT 的最小值限制为 1000pF。(注意:虽然振荡器输出是方便的示波器同步输入,但探头电容会增加脉冲宽度并略微降低振荡器频率。)显然,脉冲宽度的上限由所选开关频率下电源所需的调制范围决定。CT 的实际值介于 1000pF 和 0.1 µF 之间,尽管已经成功实现了 120 Hz 振荡器,其值高达 5 µF,并串联了 100 欧姆的浪涌限制电阻。
摘要:可见光集成光子学可用于传统(C 波段和 O 波段)硅光子学无法实现的应用,包括囚禁离子和中性原子量子实验、生物光子学和显示器。尽管展示了越来越先进的功能和集成度,但低功耗、单片集成的可见光开关和移相器的开发仍然是一项艰巨的挑战。在这里,我们展示了一种用于可见光谱的集成光子静电 MEMS 驱动的 Mach-Zehnder 干涉仪光开关。该设备在 540 nm 波长下以 7.2 dB 的消光比和 2.5 dB 的光损耗运行。测得的 10-90% 上升(下降)时间为 5(28)µ s,实现了约 0.5 nW 的低静态功耗。30 kHz 开关频率下的动态功耗估计为 < 70 µW。
摘要 — 在本研究中,我们提出了一种用于无线脉冲宽度调制 (PWM) 控制电源转换器的新方法,该方法适用于复杂配电系统中的众多电源转换器。此方法无需在分布式转换器模块之间建立多个门控/PWM 信号的物理连接。通过使用基于超宽带的通信,PWM 控制信号可以同时无缝地从中央控制器无线传输到多个转换器。系统稳定性经过彻底分析,实验结果验证了无线控制方案对于以 50 kHz 开关频率工作的降压转换器的有效性。从此设置获得的最小延迟为 5.38 μs。这种控制概念使高压电力系统中的分布式控制更容易实现,尤其是在多级架构中,即使在环境噪声恶劣的条件下也是如此。
本文研究并分析了 SIMULIK 环境下基于绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 和脉冲宽度调制 (PWM) 技术的通用桥式转换器。为了实现三相 AC/DC 转换器的 PWM 控制器,研究并开发了空间矢量调制的基础。这种转换在许多有源条件下的有效进展取决于所应用的方法。所提出的程序方法的强大之处在于本文所检查的电流失真和开关频率。脉冲宽度第一周期部分的离线计算取决于并将这些数据保存在特定表中。对于所有周期寿命,由于存在四分之一波和半波可靠性的情况,因此残余脉冲是基于初始四分之一周期的值创建的。模拟设计的结果显示微控制器时间和内存增加显著节省,这将支持所有转换器任务。
ISL8560 是一款降压 DC/DC 电源开关稳压器,可接受 9V 至 60V 输入,并提供高达 2A 的输出电流。输出电压可通过外部电阻分压器设置在 1.21V 至 35V 之间。该器件使用内部功率 DMOS 晶体管,典型 r DS(ON) 为 0.19 ,可获得极高的效率和高开关速度。可实现 100kHz 至 600kHz 范围内的开关频率(必须注意各种封装的最大功耗)。这款下一代 DC/DC 转换器的显著特点包括脉冲逐脉冲电流限制(用于 FET 保护)、间歇模式短路保护、电压前馈、频率 SYNC、软启动、禁用状态下典型 60µA 的低待机电流以及热关断。该器件采用 20 Ld QFN 封装。
摘要 — 本文旨在比较具有宽输入电压范围的 DC/DC 拓扑。研究还解释了 GaN E-HEMT 晶体管的实现如何影响转换器的整体效率。本文介绍了选择最有效拓扑的过程,以将电池存储电压(9 V – 36 V)稳定在 24 V 水平,从而能够在自动电动汽车等广泛应用中使用超级电容器储能。为了选择最合适的拓扑,进行了模拟和实验室研究。选择了两种最有前途的拓扑在实验模型中进行验证。每个转换器都以两种版本构建:使用 Si 和 GaN E-HEMT 晶体管。本文介绍了实验研究结果,包括精确的功率损耗测量和热分析。还检查了转换器开关频率增加时的性能。