• 电流环控制原理概况

    电流环控制原理概况

    什么是电流环?它有什么作用?电流环是使电机以恒定的电流运转,以产生恒定的加速力矩。这对于转动惯量大的电机来说比较重要,它可以使电机一直以固定的电流驱动电机运转,驱动电流不会因为转速的升高下降。 要进行电流控制,首先必须时刻监控电机工作电流,因此电流传感器是伺服系统中的一个重要元件,它的精度和动态性能直接影响着系统的低速性能和快速性。电流检测的方法有电阻检测、光耦检测等各种不同的检测方法,本系统采用磁平衡原理实现的霍尔元件检测电流的方法,检测电源母线电路电流。采用的元器件为霍尔效应磁场补偿式电流传感器,此器件被国际上推荐为电力电子线路中的关键电流检测器件。 它把磁放大器、互感器、霍尔元件和电子线路的思想集成一体,具有测量、反馈、保护的三重功能。实际是有源电流互感器,它最巧妙的构思是“磁场补偿”。被测量的原边磁场同测量绕组里的测量磁动势,时时补偿为零。即铁心里面实际没有磁通,因而其体积可以做得很小,而不用担心铁心饱和,也不用担心频率、谐波的影响。 它的磁动势能补偿原理是利用霍尔效应的作用,当二者磁动势能不平衡时,霍尔元件上会产生磁动势,此磁动势作为以±15Y外加电源供电的差分放大器的输入信号,放大器的输出电流即为传感器的测量电流,自动迅速地恢复磁动势平衡,即霍尔输出总保持为零。这样,测量电流的波形忠实地反映了原边被测电流的波形,其大小只是一个匝比的关系。 具体说来,霍尔效应磁场补偿式电流传感器具有以下优点: 它克服了传统的电流取样元件受规定频率、规定波形的限制及不适应功率变频发展,波形常不标准的缺点。它响应频率的带宽为0~100kHz,对任何波形,特别是含有直流分量的信号都可以迅速响应,符合电力电子技术,包括变频调速、斩波调速等工作频率向高频化前进的现实需要。 它的响应速度可以达到1μS以内,这是采用电子线路,特别是采用高迁移率半导体材料制成的霍尔元件的结果。它巧妙地利用电磁耦合,而磁动势平衡又不靠电磁感应来实现,因此彻底甩开电磁元件时间常数以若干毫秒计的响应障碍,取得了成功。 继承了互感器原副边可靠绝缘的优点,提供了模数转换的机会。测量信号既忠实反映了被测信号,又与之完全隔离。这个被测信号既可以输人到模拟式仪表,又可以转化为数字显示。经过两次处理,还可以作为反馈信号输给自动化装置进行自动控制,又可以以数字形式同计算机接口。 通过磁场补偿,铁心内的磁通保持为零,致使传感器的尺寸、重量显著减少,使用方便。另一方面,它也具备了很强的电流过载能力。通过输人电流在传感器上的绕圈的方法,还可以提高更小电流的测量精度。 本系统的电流环主要采用PD控制,具体框图如图1所示。 通过调节设定电压,而调节输出固定电流,不同的设定电压输出不同的电流。由于本节采用的霍尔电流传感器LTS25 NP对应的电压输出最小为2.5V,也即零安培电流对应2.5V输出电压,且每增加IA电流,霍尔对应的输出电压只增加零点几伏,因此霍尔检测输出先得减去2.5V的基准电压,再把差值电压放大,才能精确地敏感电流的瞬时变化,以使电流环快速地修正电流的变化,进而输出恒定的电流值。式(5-7)为其传递函数: Uo=[-(Herout-2.5)*k1+Uset]*K2*(K3+K4*S) (5-7) 控制电路用于把ML4425的下三桥与上三桥相与,进而产生可调的PWM换相逻辑信号,控制逆变桥正确导通,驱动电机运转。以上就是电流环的控制原理解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-02 关键词: 电压 电流 霍尔

  • 电子设计中合适的电容选择方法

    电子设计中合适的电容选择方法

    什么是电容?如何选择电容?电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷的储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。 电容的公式为:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。 在电容元件两端电压u的参考方向给定时,若以q表示参考正电位极板上的电荷量,则电容元件的电荷量与电压之间满足 q=Cu。电流等于单位时间内通过某一横截面的电荷量,所以得到I=dq/dt,因此电流与电容的关系是 I=dq/dt =C(du/dt) 。该式表明,电流的大小与方向取决于电压对时间的变化率,电压增高时,du/dt》0,则dq/dt》0,i》0,极板上电荷增加,电容器充电;电压降低时,du/dt《0,则dq/dt《0,i《0,极板上电荷减少,电容器反向放电。当电压不随时间变化时,du/dt=0,则电流I=0,这时电容元件的电流等于零,相当于开路。故电容元件有隔断直流的作用。 二、电容的容值 电容的符号是C,在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系如下: 1法拉(F) = 1000毫法(mF) = 1000000微法(μF) 1微法(μF) = 1000纳法(nF) = 1000000皮法(pF) 三、电容的参数 1.标称容值与误差 电容量即电容加上电荷后储存电荷的能力大小。电容量误差是指其实际容量与标称容量间的偏差,通常有±10%、±20%,用在射频电路中PI匹配中的电容±0.5%、±0.75%的小误差电容。 2.额定电压 额定工作电压是该电容器在电路中能够长期可靠地工作而不被击穿所能承受的最大直流电压(又称耐压)。它与电容器的结构、介质材料和介质的厚度有关,一般来说,对于结构、介质相同,容量相等的电容器,其耐压值越高,体积也越大。 当在电容器的两极板间施加电压之后,极板间的电解质便处于电场中,本来是中性的电介质,由于外电场力的作用,介质分子内的正负电荷将在空间位置上发生少许偏移(如负电荷逆电场方向移动),形成所谓的电偶极子,也就是介质内部出现了电场,破坏了原来的电中性状态。这种现象叫做电解质的极化。可见,极化状态下的介质是带负电荷的,但这些电荷依然受介质本身的束缚而不能自由移动,介质的绝缘性能尚未遭到破坏,只有少数电荷脱离束缚而形成很小的漏电流。如果外加电压不断加强,最后将使极化电荷大量脱离束缚,引起漏电流大大增加,于是介质的绝缘性能遭到破坏,使两个极板短接,完全丧失电容的作用。这种现象称为介质击穿。介质击穿之后,电容器被毁坏。因此电容器的工作电压要有一定限制,不能随意增加。 3.温度系数 电容器电容量随温度变化的大小用温度系数(在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值)来表示,这一点和电阻是一样一样的。 4.绝缘电阻 电容器漏电的大小用绝缘电阻来衡量。电容器漏电越小越好,也就是绝缘电阻越大越好。一般小电容器的绝缘电阻很大,可达几百兆欧或几千兆欧。电解电容器的绝缘电阻一般较小。 5.损耗 在电场作用下,电容器单位时间内发热而消耗的能量叫电容器的损耗。 理想电容器在电路中不应消耗能量,但在实际上,电容器或多或少都要消耗能量,其能量消耗主要由介质损耗和金属部分的损耗组成,通常用损耗角正切值来表示。 6.频率特性 电容器的频率特性通常是指电容器的电参数(如电容量、损耗角正切值等)随电场频率而变化的性质。在高频下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,因此电容量将相应地减小。与此同时,它的损耗将随频率的升高而增加。此外在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片接触电阻,极片的自身电感,引线电感等,都将影响电容器的性能,由于这些因素的影响,使得电容器的使用频率受到限制。 7.介质 参数描述了电容采用的电介质材料类别,温度特性以及误差等参数,不同的值也对应着一定的电容容量的范围。比如X7R常用于容量为3300pF~0.33uF的电容,这类电容适用于滤波,耦合等场合,电介质常数比较大,当温度从0°C变化为70°C时,电容容量的变化为±15%; Y5P与Y5V常用于容量为150pF~2nF的电容,温度范围比较宽,随着温度变化,电容容量变化范围为±10%或者+22%/-82%。 对于其他的编码与温度特性的关系,大家可以参考表4-1。例如,X5R的意思就是该电容的正常工作温度为-55°C~+85°C,对应的电容容量变化为±15% 8.封装尺寸 主要针对贴片式电容,封装和电阻的封装大小一样。 四、电容的分类 按照不同的方式电容的分类也有很多种,以下总结几类常见的: 1.按材料分,有云母电容、电解电容、陶瓷电容、钽电容等不同类型; 2.按用途分,有滤波电容、旁路电容、耦合电容、负载电容等;3.按照极性分,有无极性电容、有极性电容。以上就是电容的选择方法,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 电容 电子元器件 电路设

  • PCB线路板导通孔塞孔概述

    PCB线路板导通孔塞孔概述

    什么是PCB板?它有什么注意事项?导电孔Via hole又名导通孔,为了达到客户要求,线路板导通孔必须塞孔,经过大量的实践,改变传统的铝片塞孔工艺,用白网完成线路板板面阻焊与塞孔。生产稳定,质量可靠。Via hole导通孔起线路互相连结导通的作用,电子行业的发展,同时也促进PCB的发展,也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求。Via hole塞孔工艺应运而生,同时应满足下列要求: (一)导通孔内有铜即可,阻焊可塞可不塞; (二)导通孔内必须有锡铅,有一定的厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨入孔,造成孔内藏锡珠; (三)导通孔必须有阻焊油墨塞孔,不透光,不得有锡圈,锡珠以及平整等要求。 随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展,PCB也向高密度、高难度发展,因此出现大量SMT、BGA的PCB,而客户在贴装元器件时要求塞孔,主要有五个作用: (一)防止PCB过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路;特别是我们把过孔放在BGA焊盘上时,就必须先做塞孔,再镀金处理,便于BGA的焊接。 (二)避免助焊剂残留在导通孔内; (三)电子厂表面贴装以及元件装配完成后PCB在测试机上要吸真空形成负压才完成: (四)防止表面锡膏流入孔内造成虚焊,影响贴装; (五)防止过波峰焊时锡珠弹出,造成短路。 导电孔塞孔工艺的实现 对于表面贴装板,尤其是BGA及IC的贴装对导通孔塞孔要求必须平整,凸凹正负1mil,不得有导通孔边缘发红上锡;导通孔藏锡珠,为了达到客户的要求,导通孔塞孔工艺可谓五花八门,工艺流程特别长,过程控制难,时常有在热风整平及绿油耐焊锡实验时掉油;固化后爆油等问题发生。现根据生产的实际条件,对PCB各种塞孔工艺进行归纳,在流程及优缺点作一些比较和阐述: 注:热风整平的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上,是印制电路板表面处理的方式之一。 一 、热风整平后塞孔工艺 此工艺流程为:板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程进行生产,热风整平后用铝片网版或者挡墨网来完成客户要求所有要塞的导通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者热固性油墨,在保证湿膜颜色一致的情况下,塞孔油墨最好采用与板面相同油墨。此工艺流程能保证热风整平后导通孔不掉油,但是易造成塞孔油墨污染板面、不平整。客户在贴装时易造成虚焊(尤其BGA内)。所以许多客户不接受此方法。 二 、热风整平前塞孔工艺 2.1 用铝片塞孔、固化、磨板后进行图形转移 此工艺流程用数控钻床,钻出须塞孔的铝片,制成网版,进行塞孔,保证导通孔塞孔饱满,塞孔油墨塞孔油墨,也可用热固性油墨,其特点必须硬度大,树脂收缩变化小,与孔壁结合力好。工艺流程为:前处理→ 塞孔→磨板→图形转移→蚀刻→板面阻焊 用此方法可以保证导通孔塞孔平整,热风整平不会有爆油、孔边掉油等质量问题,但此工艺要求一次性加厚铜,使此孔壁铜厚达到客户的标准,因此对整板镀铜要求很高,且对磨板机的性能也有很高的要求,确保铜面上的树脂等彻底去掉,铜面干净,不被污染。许多PCB厂没有一次性加厚铜工艺,以及设备的性能达不到要求,造成此工艺在PCB厂使用不多。 2.2 用铝片塞孔后直接丝印板面阻焊 此工艺流程用数控钻床,钻出须塞孔的铝片,制成网版,安装在丝印机上进行塞孔,完成塞孔后停放不得超过30分钟,用36T丝网直接丝印板面阻焊,工艺流程为:前处理——塞孔——丝印——预烘——曝光一显影——固化 用此工艺能保证导通孔盖油好,塞孔平整,湿膜颜色一致,热风整平后能保证导通孔不上锡,孔内不藏锡珠,但容易造成固化后孔内油墨上焊盘,造成可焊性不良;热风整平后导通孔边缘起泡掉油,采用此工艺方法生产控制比较困难,须工艺工程人员采用特殊的流程及参数才能确保塞孔质量。 2.3 铝片塞孔、显影、预固化、磨板后进行板面阻焊。 用数控钻床,钻出要求塞孔的铝片,制成网版,安装在移位丝印机上进行塞孔,塞孔必须饱满,两边突出为佳,再经过固化,磨板进行板面处理,其工艺流程为:前处理——塞孔一预烘——显影——预固化——板面阻焊 由于此工艺采用塞孔固化能保证HAL后过孔不掉油、爆油,但HAL后,过孔藏锡珠和导通孔上锡难以完全解决,所以许多客户不接收。 2.4 板面阻焊与塞孔同时完成。 此方法采用36T(43T)的丝网,安装在丝印机上,采用垫板或者钉床,在完成板面的同时,将所有的导通孔塞住,其工艺流程为:前处理--丝印--预烘--曝光--显影--固化。 此工艺流程时间短,设备的利用率高,能保证热风整平后过孔不掉油、导通孔不上锡,但是由于采用丝印进行塞孔,在过孔内存着大量空气,在固化时,空气膨胀,冲破阻焊膜,造成空洞,不平整,热风整平会有少量导通孔藏锡。目前,我公司经过大量的实验,选择不同型号的油墨及粘度,调整丝印的压力等,基本上解决了过孔空洞和不平整,已采用此工艺批量生产。以上就是PCB线路板导通孔塞孔概述,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: PCB pcb线路板 导通孔

  • 传感器选择要点分析

    传感器选择要点分析

    如何选择传感器?它有什么注意要点?在平时使用测试测量设备时,由于测试测量设备的直接电压,电流输入值有限,在测试中,常常会使用到传感器,而对于传感器的选择,就成了面临的首要问题,在平时,一般我们只会在意传感器的量程大小是否满足测试需要,但是除此之外,传感器的选择还有许多需要注意的点,本文就以最常用的电流传感器为例,手把手教大家选择合适的传感器。 传感器的量程与被测信号是否匹配,例如测800A的电流信号,选择1000A的传感器,但是传感器转出的信号也要 量程,是最重要的指标,也恰恰是最容易出问题的地方,一般我们选择的时候,都会关注适应仪器本身的量程。以莱姆知用CTA1000传感器搭配PA5000H,50A功率板卡为例,PA5000H最小量程为1A,目前测试仪器的最小显示数值为量程的1.5%,也就是低于15mA以下的数值无法显示,传感器变比为1:1000,1A电流对应传感输出1mA,即15A以下电流都无法显示。所以此时使用PA5000H配备5A板卡较为合适,因为5A板卡最小量程为10mA,0.15mA以上的的传感器输出电流数值都可以显示。 若机器已经购买,还有其他解决办法,配备PATV-33转接头,可将传感器的电流信号转为电压信号输入到功率分析仪的BNC端口。 一、带宽 与仪器相同,传感器也是有带宽参数的,尤其是测高频信号的行业,如电机,经常会出现效率过1或者效率过低的情况,其中很多情况是由于传感器带宽不足造成的,根据木桶效应,整个测试系统的带宽由最低的部分决定,例如5M带宽的PA5000H配100K带宽的传感器,那么系统的带宽只有100K,测试低频信号时差异不大,若是测高频信号,可能就会因带宽不足造成测试不准。 二、传感器类型 例如电流传感器,一般有电压型电流传感器,电流型电流传感器,其中原理不同,输出的信号类型也不一样,例如大部分霍尔传感器,一般为闭口传感器,测试精度高,输出为电流信号,例如莱姆CT,LF系列,知用的CTA系列均属此种传感器,此时只要在仪器中设置对应的比例即刻。电压型电流传感器一般为BNC口,例如电流钳,示波器电流探头等,是将电流信号转换为电压信号,此时需要在仪器内设置对应外部传感器及变比。另外,对于罗氏线圈等带积分器的特殊传感器,目前并非所有仪器都支持,需要跟不同仪器的厂商沟通确认。 三、精度与孔径 精度是选择传感器时非常重要的指标,可根据需求选择,不同的精度,价位也不同,同时需要注意的是,若测试导线较粗,需要考虑孔径大小是否合适,一般传感器规格表中都会有相应说明,建议选择孔径尽量贴合导线粗细,保证高精度测试。 四、交直流测试 选择传感器时,需要注意传感器测试信号是交流,直流,还是交直流,例如很多钳形传感器只能测试交流信号,罗氏线圈也只能测试交流信号。 五、温度与延时 高温测试场合时,需要注意传感器的测试温度范围,一般传感器标称精度是在室温25摄氏度,温度波动对传感器精度有影响,不同型号传感器,需要具体咨询厂商。 此外,进行高频信号测试时,延时对于精度影响非常大,不同类型的传感器延时差别较大,霍尔传感器的延时远大于罗氏线圈的延时,若有高频测试需求,可以对霍尔传感器做单独的延时标定,PAH系列功率分析仪支持将延时输入仪器内部进行校正,有效保证高频信号测试精准性。以上就是传感器选择的一些要点分析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 传感器 电流传感器 交直流测试

  • 什么是续流二极管?

    什么是续流二极管?

    什么是续流二极管?它有什么作用?由于续流二极管都是并联在线圈的两端,线圈在通过电流时,会在其两端产生感应电动势。当电流消失时,其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时,会把原件如三极管,等造成损坏。续流二极管并联在线两端,当流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。 在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端,当电感线圈断电时其两端的电动势并不立即消失,此时残余电动势通过一个二极管释放,起这种作用的二极管叫续流二极管。其实还是个二极管只不过它在这起续流作用而以,例如在继电器线圈两端反向接的那个二极管或单向可控硅两端反向接的也都是为什么要反向接个二极管呢? 因为继电器的线圈是一个很大的电感,它能以磁场的形式储存电能,所以当他吸合的时候存储大量的磁场当控制继电器的三极管由导通变为截至时线圈断电但是线圈里有磁场这时将产生反向电动势电压可高达1000V以上很容易击穿推动三极管或其他电路元件,这是由于二极管的接入正好和反向电动势方向一致把反向电势通过续流二极管以电流的形式中和掉从而保护了其他电路元器件,因此它一般是开关速度比较快的二极管,象可控硅电路一样因可控硅一般当成一个触点开关来用,如果控制的是大电感负载一样会产生高压反电动势原理和继电器一样的。在显示器上也用到一般用在消磁继电器的线圈上。 经常和储能元件一起使用,防止电压电流突变,提供通路。电感可以经过它给负载提供持续的电流,以免负载电流突变,起到平滑电流的作用!在开关电源中,就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联。当开关管关断时,续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量,防止感应电压过高,击穿开关管。 一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管就可以了,用来把线圈产生的反向电势释放掉! 在图3中KR在VT导通时,上面电压为上正下负,电流方向由上向下。在VT关断时会,KR中电流突然中断,会产生感应电势,其方向是力图保持电流不变,即总想保持KR电流方向为由下至下。这个感应电势与电源电压迭加后加在VT两端,容易使VT出穿。为此加上VD,将KR产生的感应电势短路掉,电注是你所说的“顺时针方向在二极管和继电器所的小回路里面流动”,从而保护VT。图2中的R、C也是利用C上电压不能突变的原理,来吸收感应电势。可见“续流二极管”并不是一个实质的元件,它只不过在电路中起到的作用称做“续流”。 续流二极管在正激开关电源的作用? 在正激开关电源中,当MOS关断的时候,变压器副边靠电感中储存的能量对外提供电流。为使电感在有负载时发挥这种作用,在变压器的副边增加续流二极管。当MOS关断时,电感,负载和续流二极管会产生通路,将电感中的能量对外传递。 只有在有外负载的情况下,续流二极管中采用电流流过 变流技术中,续流二极管在电路里起什么作用? 在电子变流电路中,整流部分单相桥式整流是实际应用最多的单相整流电路。而三相桥式整流是电力系统特别是发电机励磁系统应用最多的方式。这两种电路都要接入续流二极管。其作用大致是一样的,以单相桥式电路为例说明:当可控整流桥接入感性负载时,由于电感电流不能突变,在可控硅关断期内,必须在负载两端接入续流二极管以保持电感电流的通路,以防止可控硅关断时在电感负载两端产生危险的过电压和可控硅能够换相导通。 然而发电机励磁系统应用较多的三相桥式整流电路有三相半控桥与三相全控桥电路之分。因此为了保证整流元件可靠换流,半控桥需要在感性负载两端并联续流二极管,而全控桥不需要这样做。当导通角改变时,半控桥的平均电压和线电流的变化较全控桥慢。 在现如今使用较多的如变频器等设备中包含有整流和逆变等变流电路,其中用到的续流二极管,一般都是在变频器内部的直流母线上加续流二极管,那是因为如果负载是电感元件时当母线上大容量的逆变器发生故障时,直流母线上会产生巨大的反向浪涌能量,此时,我们需要给这些能量提供一个泻放通道,否则巨大的能量将击穿或烧毁小逆变器. 而这个通道就需要二极管来构成,故应为续流二极管. 单向半波可控整流电路带大电感负载时,为什么必须加续流二极管?单向半波可控整流带大电感负载,在负半周可控硅截止时,电感负载会产生很高的反向感应电动势,此反向电动势足以使可控硅击穿烧毁,加续流二极管后可使反向电动势泄放为二极管的正向压降(约0.7v),从而有效保护可控硅 续流二极管二极管的供应商通常是指反向并联在电感线圈,继电器继电器的供应商,可控硅可控硅的供应商等储能元件两端,在 电路中电压或电流出现突变时,对电路中其它元件起保护作用的二极管.续流二极管由于在电路中起到续流的作用而得名,一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管来作为续流二极管。 续流二极管的简介 以电感线圈为例,当线圈中有电流通过时,其两端会有感应电动势产生。当电流消失时,其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时,会把元件如三极管等烧坏。如果在线圈两端反向并联一个二极管(有时候会串接一个电阻),当流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势就会通过二极管和线圈构成的回路消耗掉,从而保证电路中的其它元件的安全。 对于继电器而言,由于继电器的线圈是一个很大的电感,它能以磁场的形式储存电能,所以当它吸合的时候会存储大量的磁场。当控制继电器的三极管由导通变为截至时,线圈就会断电,但此时线圈里磁场并未立即消失,该磁场将产生反向电动势,其电压可高达 1000v,这样的高压很容易击穿如三极管或其它电路元件。如果我们在继电器两端反向并联一个二极管(对于继电器,通常会在续流二极管上串接一个电阻以防止回路电流过高),由于该二极管的接入正好和反向电动势方向一致,这样就可以把反向电动势以电流的形式消耗掉,从而达到保护其它电路元器件的目的。 对于可控硅电路,由于可控硅一般当成一个触点开关开关 的供应商来用,如果控制的是大电感负载,一样会产生高压反电动势,其原理和继电器一样。在显示器上同样也会用到续流二极管,一般是用在消磁继电器的线圈上。 续流二极管的工作原理 上图给出了续流二极管的典型应用电路,其中电阻R视情况决定是否需要。储能元件在VT导通时,电压为上正下负,电流方向从上向下。当VT关断时,储能元件中的电流突然中断,此时会产生感应电势,其方向是力图保持电流不变,即总想保持储能元件电流方向从上向下。这个感应电势与电源电源 的供应商电压迭加后加在VT两端,容易使VT击穿,为此可以加上VD,这样就可以将储能元件产生的感应电势短路掉,从而达到保护VT的目的。 续流二极管的作用 续流二极管通常和储能元件一起使用,其作用是防止电路中电压电流的突变,为反向电动势提供耗电通路。电感线圈可以经过它给负载提供持续的电流,以免负载电流突变,起到平滑电流的作用!在开关电源开关电源 的供应商中,就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联。 当开关管关断时,续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量,防止感应电压过高,击穿开关管。 续流二极管的选型 一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管 续流二极管的注意事项 续流二极管通常应用在开关电源、继电器电路、可控硅电路、IGBTIGBT 的供应商等电路中,其应用非常广泛。在使用时应注意一下几点: (1) 续流二极管是防止直流线圈断电时,产生自感电势形成的高电压对相关元器件造成损害的有效手段! (2) 续流二极管的极性不能接错,否则将造成短路事故; (3) 续流二极管对直流电压总是反接的,即二极管的负极接直流电的正极端; (4) 续流二极管是工作在正向导通状态,并非击穿状态或高速开关状。以上就是续流二极管的工作原理解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 开关电源 电感线圈 电子变流

  • 陶瓷谐振器振荡电路元件概述

    陶瓷谐振器振荡电路元件概述

    什么是陶瓷谐振器振荡电路?它有什么作用?陶瓷谐振器振荡电路谐振器就是指产生谐振频率的电子元件,它具有产生频率的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,常用的谐振器有石英晶体谐振器和陶瓷谐振器。而能产生震荡电流的电路被称之为震荡电路,振荡电流则是一种大小和方向都随周期发生变化的电流。在谐振震荡电路中各个元器件都有什么样的作用?今天小编来和大家讲讲他们的作用与分析。 Rd: 阻尼电阻器 阻尼电阻器和加载电容器可以充当低通滤波器,通过减少高频范围内的增益来抑制异常谐振荡。此外,也可以限制集成电路增益,让CERALOCK®更好的与集成电路相匹配,从而来抑制无用振铃、过冲、下冲。在kHz频带内,阻尼电阻应为几千欧,而在MHz频带内,阻尼电阻应在几十欧至几百欧之间。可以任选阻尼电阻器。 Rb: 偏置电阻器 如果集成电路增益过大或采用TTL、三相缓冲集成电路,为了减少集成电路增益或抑制不稳定振荡,可以使用偏置电阻器有目的地改变偏置点。C-MOS集成电路使用阻值为1MΩ至10MΩ的偏置电阻器,TTL使用1KΩ至10KΩ的偏置电阻器。 CL1/CL2: 加载电容器 对于确定振荡电路的稳定性,此参数至关重要。如果负载电容过小,振荡波形就会变形,导致不稳定振荡。相反,如果负载电容过大,振荡就会停止。与相同集成电路比较,振荡电路会产生较低的频率,需要较大的静电容量。 Rf: 反馈电阻器 反馈电阻器决定了振荡电路的偏置情况。通常情况下,C-MOS集成电路使用的反馈电阻在100KΩ~10MΩ之间 (通常为1MΩ),而TTL集成电路使用的反馈电阻则在1KΩ~10KΩ之间 (通常为4.7KΩ),其原因是TTL集成电路的I/O阻抗低。如果反馈电阻太大,反馈量就会减少,造成工作点不稳定。如果反馈电阻太小,会导致增益减少或电流增加。目前,大多数集成电路都使用了反馈电阻器。以上就是陶瓷谐振器振荡电路的概述,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 谐振器 陶瓷 振器振荡电路

  • 芯片、半导体和集成电路关系

    芯片、半导体和集成电路关系

    现在的科技促进了电子电路的不断发展,作为电源工程师想必对各类的元器件有所了解,可是你真的知道什么是芯片、半导体和集成电路吗?知道它们之间的关联与区别吗? 一、什么是芯片 芯片,又称微电路(MIcrocircuit)、微芯片(MICROCHIP)、集成电路(integrated circuit, IC),是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片(chip)就是半导体元件产品的统称,是 集成电路(IC, integrated circuit)的载体,由晶圆分割而成。硅片是一块很小的硅,内含集成电路,它是计算机或者其他电子设备的一部分。 二、什么是半导体 半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。 无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。 物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。 三、什么是集成电路 集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。 集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。集成电路是20世纪50年代后期一60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。 集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。 四、芯片和集成电路有什么区别? 要表达的侧重点不同。 芯片就是芯片,一般是指你肉眼能够看到的长满了很多小脚的或者脚看不到,但是很明显的方形的那块东西。但是,芯片也包括各种各样的芯片,比如基带的、电压转换的等等。处理器更强调功能,指的就是那块执行处理的单元,可以说是mcu、cpu等。集成电路范围要广多了,把一些电阻电容二极管集成到一起就算是集成电路了,可能是一块模拟信号转换的芯片,也可能是一块逻辑控制的芯片,但是总得来说,这个概念更加偏向于底层的东西。 集成电路是指组成电路的有源器件、无源元件及其互连一起制作在半导体衬底上或绝缘基片上,形成结构上紧密联系的、内部相关的事例电子电路。它可分为半导体集成电路、膜集成电路、混合集成电路三个主要分支。芯片(chip)就是半导体元件产品的统称,是集成电路(IC, integrated circuit)的载体,由晶圆分割而成。 五、半导体集成电路和半导体芯片有什么关系和不同? 芯片是集成电路一种简称,其实芯片一词的真正含义是指集成电路封装内部的一点点大的半导体芯片,也就是管芯。严格讲芯片和集成电路不能互换。 集成电路就是通过半导体技术,薄膜技术和厚膜技术制造的,凡是把一定功能的电路小型化后做在一定封装的电路形式下的,都可以叫做集成电路。半导体是一种介于良好导体和非良好导体(或说绝缘体)之间的物质。半导体集成电路包括半导体芯片及外围相关电路。 半导体集成电路 半导体集成电路是将晶体管,二极管等等有源元件和电阻器,电容器等无源元件,按照一定的电路互联,“集成”在一块半导体单晶片上,从而完成特定的电路或者系统功能。 半导体芯片 在半导体片材上进行浸蚀,布线,制成的能实现某种功能的半导体器件。不只是硅芯片,常见的还包括砷化镓(砷化镓有毒,所以一些劣质电路板不要好奇分解它),锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代,英特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-Ram)市场占上风。但由于大型计算机的出现,需要高性能D-RAM的二十世纪八十年代,日本企业名列前茅。以上就是芯片、半导体和集成电路吗?知道它们之间的关联与区别,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-02 关键词: 半导体 集成电路 芯片

  • 稳压二极管注意事项

    稳压二极管注意事项

    什么是稳压二极管?它有什么作用?稳压二极管的使用注意问题稳压二极管用途广泛,使用极多。看起来应用很简单,但如果不注意,也极易损坏。以下是选用时的几点注意事项:可将多只稳压二极管串联使用,但由于二极管参数的离散性比较大,不得并联使用。 温度对半导体器件的特性影响较大,当环境温度超过50℃时,温度每升高1℃,应将最大耗散功率降低1%。稳压二极管管脚必须在离管壳5mm以上处进行焊接,最好使用30W以下的电烙铁进行焊接。若使用40~75W电烙铁焊接时焊接时间应不超过 8~10s。尽量使用内装焊料的焊锡丝焊接,不要使用大块焊锡加松香的方法。 为了使稳压二极管的电压温度系数得到补偿,可以将稳压二极管与硅二极管(包括硅稳压二极管)串联使用,所串的正向二极管不得超过三个,也可与特殊的温度补偿管串联使用。为了获得较低的稳定电压,可以选择适当的稳压二极管以相反极性方向串联,再加以适当的工作电流来获得。即将稳压二极管正向使用。 普通二极管的特性就是正向电压下导通,反向电压下截止。这个反向电压也就是我们通常所说的耐压。比如一个耐压100V的普通二极管,当加在它两端的反向电压达到100V以上时,就会产生漏电,如果继续升高反向电压,二极管就会因反向击穿而报废。 普通二极管应用在正向导通区,而稳压二极管应用在反向电压区,在正向接法下,稳压管与普通二极管特性相仿。稳压管的稳压值也就是它的反向电压击穿值。当反向电压超过稳压二极管的额定稳压值时,也会产生反向漏电流,与普通二极管不同的是,稳压管在反向击穿的时候,其漏电流是近直线急剧上升的,但只要该电流不超过稳压管的最大额定电流,当反向电压低于稳压管的稳压值后,稳压管又会处于反向截止状态而不会损坏。 上面4个图,就是灵活运用二极管的正反向特性而得到的不同稳压输出。图中的普通二极管都是硅二极管。所以在正向导通时,其两端的正向电压降约为0.7V。电阻R可以限制稳压管的最大反向电流和负载电流。左上图,用两个稳压管反向串联,它的输出稳压值是两个管子的稳压值相加。所以是5.6+3.6=9.2V右上图和左下图,都是用一个普通二极管和一个稳压管正反串联,输出的稳压电压是稳压管的稳压值加上0.7V。所以右上图是5.6+0.7=6.3V;左下图是3.6+0.7=4.3V。右下图,用两个普通二极管正向串联,所以输出电压被钳制在0.7V+0.7V=1.4V左右。 这里要说明的是。鍺材料和硅材料做成的二极管,其PN结正向导通电压是不同的,锗二极管约0.2~0.3 V,小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下,约0.6~0.8 V;所以在设计无线电远程接收电路中采用鍺二极管可以提高检波灵敏度。由于硅材料的温度稳定特性远高于鍺材料,所以得到大量应用。 有了以上的概念,我们在实际中遇到手头没有合适的配件而要调整稳压输出的时候,就可以灵活运用了。比如利用硅二极管的正向压降,在5V稳压电源输出端正向串入一个整流二极管,就可以得到4.3V的输出。串入两个可近似得到3.6V的输出电压……但要注意,利用二极管的正向压降来制作的稳压电路,因为正向压降随电流大小而略有变化,所以如果负载电流变化较大时电压波动也大。 稳压管除了制作稳压电路,还可以作为一次性保护电路。比如在重要部位,禁止电压升高损坏宝贵器件,可以用一个稳压管与该处的电源反向并联,当电源电压因故障突然升高,超过稳压管的稳压值以后,稳压管由截止状态迅速转入反向击穿,直接将电源短路,烧断熔丝或限流保护电阻,保护了该电源支路的所有负载不会因为超压而损坏。由于这种保护用的稳压管平时是不起作用的,所以在应急修理中可以暂时不用,经验丰富的维修人员在紧急状况下甚至还可以就地取材,拆卸下来作为维修紧缺配件灵活使用。 稳压二极管的使用注意事项: 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管,特别是玻璃封装的管,外形颜色等与稳压二极管较相似,如不细心区别,就会使用错误。区别方法是:看外形,不少稳压二极管为园柱形,较短粗,而一般二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳 压二极管的外表面上都标有稳压值,如5V6,表示稳压值为5.6V;用万用表进行测量,根据单向导电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来,然后用X10K挡,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,测的阻值与X1K挡时相比,若出现的反向阻值很大,为一般二极管的可能性很大,若出现的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时,与一般二极管正向导通使用时基本相同,正向导通后两端电压也是基本不变的,都约为0.7V。从理论上讲,稳压二极管也可正向使用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压性能也不好,一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压,而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用,一个利用它的正向特性,另一个利用它的反向特性,则既能稳压又可起温度补偿作用,以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中,一般都要串接一个电阻R,如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时,容易烧坏稳压管,稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大,电路稳压性能越好,但输入与输出压差也会过大,耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时,稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将失去稳压作用,只有是大于关系时,才有稳压作用,并且压差越大,限流电阻的阻值也应越大,否则会损坏稳压管。 5、稳压管可串联使用。几个稳压管串联后,可获得多个不同的稳压值,故串联使用较常见。下面举例说明两个稳压管串联使用后,如何求得稳压值。若一个稳压管的稳压值为5.6V,另一个稳压值为3.6V,设稳压管正向导通时电压均为0.7V,则串联后共有四种不同的稳压值。 6、稳压管一般不并联使用。几个稳压管并联后,稳压值将由最低(包括正向导通后的电压值)的一个来决定。还是以上述两个稳压管为例,来说明稳压值的计算方法。两个并联后共有四种情况,稳压值只有两个。除非特殊情况,稳压二极管都不并联使用。就是稳压二极管的相关概述,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 稳压管 稳压二极管 半导体器件

  • 振荡器影响参数概述

    振荡器影响参数概述

    什么是振荡器?它有什么作用?选择合适的振荡器通常需要权衡多个因素。本文将简单阐述影响振荡器最关键的八大参数。选择电子元件时,你首先考虑的是什么?很有可能是处理器或系统的其它核心元件。定时器件可能是浮现在你脑海中的最后一样东西,尽管时钟信号是系统中所有信号赖以存在的“心跳”。 为应用选择正确工作频率的定时器件可能看起来很简单,不过仍然有许多影响系统性能的因素需要考虑。那么,最重要的参数和注意事项是什么?下文将对振荡器的主要参数及其重要性做简要概述。 1. 频率 振荡器的最基本参数是频率,即振荡器输出信号的重复率(周期)。频率以赫兹(Hz)为单位,即每秒所包含的周期数。目前,SiTime的振荡器可为低功耗器件提供低至1Hz的频率,同时也支持高至725MHz的器件。SiTime振荡器的频率可在其频率范围内进行编程,精确到小数点后六位。 2. 频率稳定性 频率稳定性是振荡器的基本性能指标之一,参考额定输出频率通常以百万分率(parts per million,ppm)或十亿分率(parts per billion,ppb)计。它表示外部条件导致的输出频率与理想值的偏差。因此,稳定性数值越小,性能越好。不同振荡器类别,影响频率稳定性的外部条件可能不同,但通常包括温度变化以及在25°C时测量的初始补偿。同时还可能包括随时间变化的频率老化、频率偏移、电源电压变化和输出负载变化等电气条件。 3. 抖动和相位噪声 相位噪声及在时域下测量的抖动的重要度,通常被认为是继振荡器频率稳定性之后的性能指标。相位噪声和抖动与系统性能直接相关,会影响串行数据系统中的误码率(bit-error-ratio,BER)等参数。相位噪声和抖动是量化时钟信号噪声的两种方法。相位噪声用来测量频域内的时钟噪声;抖动则是用来测量时域内噪声对时钟的影响。 由于抖动和相位噪声是影响系统时序误差的主要因素,因此在评估总时序预算时,需充分考虑时钟噪声。这并不是一件简单的事情。并非所有振荡器厂商都会以相同的方式指定抖动。抖动要求因应用而异,频域内测量的集成相位抖动分别有不同类型的抖动和不同的集成范围。 4. 输出信号格式 芯片组供应商可以为定时芯片指定所需的输出信号模式。输出类型分为两类:单端或差分。单端振荡器成本较低,易于实现,但也有局限性。例如它们对电路板噪声比较敏感,因此通常更适合166MHz以下的频率。LVCMOS(Low-voltage CMOS)是最常见的单端输出类型,可以轨到轨摆动。 差分信号相对来说则是一种更昂贵的选择,但其性能更好,是高频应用的首选。由于差分走线常见的所有噪声都将被消除,因此此模式对外部噪声不那么敏感,会产生较低的抖动和电磁干扰(EMI)。最常用的差分信号类型包括LVPECL、LVDS和HCSL。 5. 电源电压 电源电压,以伏特(V)为单位,是操作振荡器所需的输入电源。电源电压通过VDD引脚为振荡器供电,因此有时也被称为VDD。单端振荡器的标准电压包括1.8V、2.5V和3.3V。现代差分振荡器的电压通常介于2.5V和3.3V之间。 6. 电源电流 电源电流是指振荡器的最大工作电流,以微安(μA)或毫安(mA)为单位,在最大电压或标称电压下进行测量。典型电源电流是在没有负载的情况下测量的。 7. 工作温度范围 工作温度范围规定了器件预期工作的环境温度,需符合数据规格。常见的温度范围是: - 商业级、车规级4级:0至+70°C - 商业扩展级:-20至+70°C - 工业级、车规级3级:-40至+85°C - 工业扩展级,车规级2级:-40至+105°C - 车规级1级:-40至+125°C - 军工级:-55至125°C - 车规级0级:-40至150°C 8. 封装 振荡器通常采用金属、陶瓷或塑料封装技术,采用多种行业标准封装尺寸。焊盘(引脚)的排列可能因供应商而异,但x-y的整体尺寸是标准化的。通常有四个引脚的单端振荡器的常见封装尺寸包括: - 2016:2.0 x 1.6 mm - 2520:2.5 x 2.0 mm - 3225:3.2 x 2.5 mm - 5032:5.0 x 3.2 mm - 7050:7.0 x 5.0 mm 差分振荡器有六个引脚,通常采用较大的3225、5032和7050封装尺寸。一些专用振荡器,如恒温控制式晶体振荡器(OCXO),采用的封装尺寸要大得多。通常为25.4 x 25.4mm,范围从9.7 x 7.5mm到135 x 72mm。 其它参数 本文中所列出的八项参数是设计人员在选择振荡器时最常用的规格参数。但是根据应用的不同,有时还需考虑许多其它参数和功能。这些参数包括降低EMI特性、频率微调的拉动范围、启动时间和质量/可靠性等。对于高性能应用,除了保证基本的频率稳定性之外,还应考虑其它额外的稳定性相关规格要求。比如老化、频率与温度的斜率(ΔF/ΔT)、热滞后、阿伦方差(Allan deviation)、哈达玛方差(Hadamard Variance)、保持特性(holdover)和重现性(retrace)等。以上急速振荡器的相关技术概述,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 频率 振荡器 方差

  • 基于SiGeSn合金的下一代红外成像技术概述

    基于SiGeSn合金的下一代红外成像技术概述

    什么是SiGeSn合金?它有什么作用?铜和锌、铜和锡、铁和碳等化学元素的组合可以分别制得黄铜、青铜和钢金属合金,获得独特的性质,例如可用于特定目的的高强度和耐腐蚀性等。 作为美国国防部MURI项目的一部分,美国亚利桑那州立大学张永航(Yong-Hang Zhang)教授和Andrew Chizmeshya副教授正在这个方向上进行探索,他们将研究硅锗锡(SiGeSn)合金的基本材料特性,用于开发更轻、更快、更节能的下一代红外成像技术。美国国防部MURI计划支持多学科大学研究团队,旨在更好地理解或实现以前从未做过的基础研究。以前的很多MURI项目取得了重大突破,持续推动了科学进步,促进了美国高校研究生在前沿领域的开拓。 2019年,美国国防部发布了24个备受瞩目且竞争激烈的MURI项目,资助总额高达1.69亿美元。张教授和Chizmeshya教授将与阿肯色大学牵头的研究机构以及达特茅斯大学、马萨诸塞大学、波士顿大学和乔治华盛顿大学合作,分享750万美元MURI项目经费中的约200万美元资金。 “MURI计划是美国国防部为大学教授提供的最具竞争力且最激动人心的项目之一,”张教授说,“这是我在半导体光电子材料和器件相关领域的第四个MURI项目,表明了亚利桑那州立大学在光子学领域的研究实力。我们正在努力解决一项非常具有挑战性的课题,所以我们需要卷起袖子加油干了。” 下一代红外成像技术 半导体材料作为激光器、太阳能电池和晶体管等电子技术的重要基础,在红外成像应用领域占据重要地位。目前最先进的红外技术通常采用碲镉汞半导体合金或元素周期表Ⅲ-Ⅴ族元素制成,使用户无论白天或黑夜都能获得视野,并在军事防御系统和商业应用等领域发挥着重要作用。虽然红外设备在很多应用领域具有提高可视性的巨大潜力,但是当前采用的半导体合金技术由于复杂的制造过程、低效的生产工艺、较差的一致性和高制造成本,而在性能上受到限制。这些限制阻碍了红外技术在军事和民用领域的广泛使用。 “SiGeSn合金是一种相对较新的半导体材料,可用于开发光电通信和红外应用的下一代高速探测器、发射器和调制器,”亚利桑那州立大学分子科学学院化学副教授Chizmeshya说,“它们主要由锗组成,但巧妙地添加硅和锡可以获得新的电学特性,例如直接带隙等。” 类似于垒砖砌墙,研究人员可以添加连续的半导体材料层来制造工作器件,例如智能手机芯片。SiGeSn合金可以进行连续的多层制造,从而产生新的半导体架构,获得过去无法实现的性能,例如最长范围的红外探测。“如果我们能够改进SiGeSn材料,并将其放在大规模集成的硅基板上,整个系统可以以非常低的成本获得优于当前所有红外技术的性能,”张教授说,“它可以让人们看到人眼看不到的红外光。” 为了设计、制造并验证SiGeSn作为一种新型红外半导体替代材料,MURI项目团队必须克服一系列材料挑战。它们如何达到中波红外波长?一旦实现,如何改善材料的性能?当SiGeSn材料系统表现出质量和稳定性时,如何使用它来制造高性能器件?此外,Chizmeshya表示SiGeSn合金的热力学数据非常缺乏。因此,研究团队将开发并应用专门的、全新的热力学框架,以揭示影响SiGeSn合金稳定性的源头,并最终绘制出SiGeSn系统的相图。这种方法还可以在以后应用于其它复杂的合金系统。 如果项目成功,这种采用SiGeSn合金的低成本和高性能红外技术将对美国国防部带来重大影响。例如,飞机可配备更高效、更具成本效益的红外热成像设备,以在能见度较差的情况下改善飞行员的战场监视能力。此外,士兵和国防车辆可配备地基视觉系统,以更高的准确性和精确度检测威胁和漏洞。 当然,SiGeSn合金的应用前景将远远超出国防领域。基于SiGeSn合金的红外技术可以使医疗保健、监视、搜救、自动驾驶、气象学和气候学等应用受益。张教授预计基于SiGeSn合金的低成本夜视技术将在不到10年内广泛应用于汽车、卡车和其他自动驾驶车辆。得益于此,由黑暗、雨雾或沙尘暴等能见度有限而导致的车祸将大大减少,从而挽救更多的生命,并提高车辆行驶的安全性。 十年以上SiGeSn合金专业研究 该MURI项目聚集了一支在SiGeSn合金前沿领域工作多年的跨学科研究团队,包括化学家、土木工程师、电气工程师、数学家和物理学家,他们将利用积累多年的红外光子学研究经验,以深入研究SiGeSn合金及其低成本大规模制造的基本材料和器件问题。 Shui-Qing (Fisher) Yu是阿肯色大学的首席研究员,他在开发采用SiGeSn合金的光电器件方面拥有多年的专业积累,如激光器、光电探测器和红外相机等。他还研究了SiGeSn合金在提高材料质量和降低器件成本方面的潜力。Yu于2005年获得亚利桑那州立大学电气工程博士学位,因其在张教授研究小组的卓越工作而获得著名的富尔顿学院Palais杰出博士生奖。 张教授的研究涵盖了广泛的光电子领域,包括半导体材料的生长及其结构和光学特性,以及新型半导体器件的设计、制造和测试。对于这个项目,张教授将更深入的探究SiGeSn材料的外延生长技术,确定其质量和稳定性,并针对红外应用的SiGeSn合金开发量身定制的创新器件架构。张教授作为实验主义者,他的专业积累将很好的与其合作者、理论派Chizmeshya教授配合。 Chizmeshya教授在理论固态电子学、化学和材料科学方法方面的专业知识能够指导新合金的设计,并阐明其热力学、电子学和结构特性。他将使用超级计算机基于量子力学的模拟仿真,研究SiGeSn合金化学气相沉积生长过程的关键点。“关于这个MURI项目的研究人员已经合作或分别在SiGeSn合金的各个方面进行了十多年的合作,”Chizmeshya教授说,“我们将首次将个人的专业积累和丰富的集体经验结合起来。”以上就是基于SiGeSn合金的下一代红外成像技术,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-02 关键词: 红外成像 合金 sigesn

  • 碳化硅半导体材料的来龙去脉

    碳化硅半导体材料的来龙去脉

    什么是碳化硅半导体?它的发展历程是怎样?在之前很长的时间里,我们基本都集中于以硅半导体材料为主的分立器件和集成电路的研究中,广泛应用于消费电子、工业控制、通信、汽车电子、航天航空等各个领域,带来的发展是巨大的。 而作为一个人口庞大的中国,我国的半导体集成电路等大多数产品还是靠进口,关于半导体技术的发展还是不及国外,据不完全统计,2014年至2017年的集成电路进口额年均都在2000亿美元以上,数额相当巨大。就如现在行业的现状,进口器件在工程师心中始终是优于国产器件的,而谈到国产器件,首先想到的只会是成本,但以科技兴国作为目标的我们会甘于这种现状吗?2014年,我国成立了集成电路产业投资基金,以市场化投资的方式来推动这一产业,至2017年投入资金近800亿元。 进入二十一世纪以来,提高能源效率与降低能源消耗已经成为全球范围内一个非常关键的问题。硅半导体在功率电子领域的应用已经逐渐接近硅材料的理论极限,最近几年以碳化硅 (SiC)、氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体(WBG Semi,WideBand Gap Semiconductor)越来越受到大家的关注,其中碳化硅半导体已经开始在多个工业领域得到了广泛应用,国内外厂家也都纷纷投入到碳化硅的研发和生产之中,以碳化硅为主要代表的WBG Semi的春天已然来临。 主要半导体材料比较 以碳化硅半导体为主要代表的宽禁带半导体材料性能和其他常用半导体材料的异同分析。碳化硅(SiC)由碳(C)原子和硅(Si)原子组成,其晶体结构具有同质多型体的特点,在半导体领域最常见的是具有立方闪锌矿结构的 3C-SiC 和六方纤锌矿结构的4H-SiC和6H-SiC。同时,单晶碳化硅(SiC)比单晶硅(Si)具有很多优越的物理特性,主要表现在高禁带宽度、高击穿电场和高热导率等方面都优于硅基半导体材料。目前常用的碳化硅外延片(EpitaxyWafer)是4H-SiC晶体结构。 上图是主要半导体材料的参数,硅作为第一代半导体材料,碳化硅等作为第三代,而第二代是以砷化镓(GaAs)为代表的,这也许是个短暂的过渡。 目前世界范围内大多数系统厂商已经在扩大碳化硅半导体领域的投资,而很少有厂商愿意过多投资氮化镓半导体,理由如下: ①碳化硅的优势在于:从量产层面比氮化镓更成熟,具有更好的性能。 ②硅基氮化镓的优势在于:成本理论上比碳化硅更便宜; ③如果要改变这种局面,需要氮化镓功率器件做到更加品质可靠,并且提供更加便宜的系统解决方案。 碳化硅半导体芯片产品主要包括碳化硅半导体功率器件和与之配套的碳化硅 MOSFET 驱动芯片。其中,碳化硅半导体功率器件的主要产品方向目前包括两大类。 一类是二极管类,主要包括结型势垒肖特基二极(JBS Junction Barrier Schottky)和MPS二极管(MPS,Merged PiN Schottky)。 一类是场效应晶体管类(FET),包括结型场效应晶体管(JFET),金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等。 主要的SiC厂家 目前主流的碳化硅生产厂家大多还是国外老牌的那些,其中重头的当属略带霸主气质的英飞凌了。 2001年德国英飞凌公司(Infineon)率先将碳化硅二极管产品推向产业化,美国科瑞公司(Cree)和意法半导体(ST Microelectronics)等厂商也紧随其后推出了碳化硅二极管产品。英飞凌也曾经想吞并Cree来着,但迫于当局压力未能成功。在日本,罗姆(Rohm)、富士电机(Fuji Electric)和瑞萨电子(Renesas)也在开发肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基二极管(JBS)。目前,碳化硅二极管产品系列,已经包括600V~1700V电压等级和50A等电流等级的产品。 2012年9月,美国科瑞公司宣布的6英寸碳化硅晶圆量产,是碳化硅走向规模化生产从而真正市场化的转折点。早期的碳化MOSFET是以平面型先开始的,包括日本罗姆的第一代和第二代,美国科瑞的前三代。目前,德国英飞凌公司正在着力推广沟槽型碳化硅MOSFET。国外的发展,国内肯定不会坐以待毙,国内的厂商也开始进入碳化硅功率器件研究领域,包括泰科天润、世纪金光和基本半导体等。据报道,碳化硅二极管已经进入量产,碳化硅MOS也有成品。 SiC常见封装类型 虽然碳化硅半导体材料具有硅半导体材料不可比拟的优势,但是目前量产阶段的相关功率器件封装类型基本还是沿用了硅功率器件。目前碳化硅二极管的常用封装类型还是TO220为主,碳化硅MOSFET的常用封装类型还是TO247-3为主。当然目前也推出了TO247-4的封装,增加了一个驱动控制专用的源极引脚,提高开关能效,降低开关损耗,支持更高的开关频率,进一步降低电源尺寸。 碳化硅模块的封装 与硅 IGBT 功率模块相比,全碳化硅功率模块可高速开关并可大幅降低开关损耗。为了优化碳化硅功率器件使用过程中的性能和可靠性,并有效地结合功率器件与不同的应用方案,模块封装的研究早已开始,但是模块封装的主要瓶颈是在高开关速度引起的高dv/dt和di/dt,高运行温度和高电场强度。目前常用全碳化硅功率模块还是碳化硅MOSFET和碳化硅二极管的组合,而驱动芯片通常是放置在功率模块以外的驱动板上。 碳化硅功率器件和电力电子应用方案的紧密结合将是推动碳化硅半导体广泛应用的重要条件。目前碳化硅主要应用大致有下面几类:光伏、新能源汽车、充电桩、智能电网等。而价格是目前制约其大范Χ使用的因素之一。 碳化硅材料主要包括碳化硅衬底片(Substrate)和外延片(EpitaxyWafer)。目前碳化硅衬底片和外延片基本掌握在美国和日本几家主要厂商手里,而目前碳化硅功率器件的芯片成本很大程度上取决于碳化硅材料的成本,在5年内迫切期望国产碳化硅材料在品质上取得质的突破。以上就是碳化硅半导体的发展历程,,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-02 关键词: 半导体 功率 碳化硅

  • Qorvo 新增GaN功率放大器

    Qorvo 新增GaN功率放大器

    什么是GaN功率放大器?它有什么作用?2019年6月20日 —— 移动应用、基础设施与国防应用中核心技术与 RF 解决方案的领先供应商 Qorvo®, Inc.(纳斯达克代码:QRVO)今日宣布,发布两款全新的氮化镓(GaN)功率放大器(PA)系列产品--- QPA2212和QPA1022,它们适合国际Ka频段的卫星通信应用与X频段的相控阵雷达应用。这些解决方案提供的功率、线性度和效率可达到行业最高水平,且体积更小,因此这两款器件既能提高系统性能,又能降低成本。 QPA2212适用于Ka频段应用,可使宽带多载波系统的线性度达到行业最高水平。该功率放大器在27-31Ghz频段内提供20瓦RF功率。此外,还有14瓦的 QPA2211D 和7瓦的 QPA2210D 选项。单个 MMIC PA 提供的线性功率越高,越有可能降低成本和提高性能。QPA2212D 现可提供裸片版,封装版将于2019年8月份推出。 QPA1022 适用于X频段相控阵应用,在8.5-11 Ghz范围内可提供出色的功率附加效率---4瓦RF功率条件下高达45%。相较于先前产品,效率提升8%,同时还能提供24 dB大信号增益。这些功能可以充分提高功率和降低热量,增强可靠性并降低拥有成本。对于相同的功率预算,设计人员如今可创建更高密度的阵列,扩大功率的适用范围。QPA1022现面向客户提供封装和裸片两种版本。 Qorvo国防和航空市场战略总监Dean White表示:“这些新放大器将扩大 Qorvo现有的庞大产品组合,为国防应用提供差异化的GaN产品。两款新品的高级功能和先进封装技术充分运用了我们30多年来在这个市场设计和提供RF解决方案的专业经验,同时也为28GHz 5G网络设计商业化提供了可行方案。” Qorvo提供业界最全、最具创意的GaN-on-SiC产品组合,帮助客户显著提升效率和工作带宽Qorvo产品具有高功率密度、小尺寸、增益出色、高可靠性和工艺成熟的特点,早在2000年就开始了批量生产。以上就是Qorvo 新增适合Ka频段和X频段应用的GaN功率放大器,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-01 关键词: 功率放大器 gan qorvo

  • 十大常用电子元器件有哪些?

    十大常用电子元器件有哪些?

    常用电子元器件有哪些?你认识几个?对于从事电子行业的工程师来说,电子元器件是每天都需要去接触,每天都需要用到的,但其实里面的门门道道很多工程师未必了解。这里列举出工程师门常用的十大电子元器件,及相关的基础概念和知识,和大家一起温习一遍。 一、电阻 作为电子行业的工作者,电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性,毋庸置疑。人们都说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”电阻,因为物质对电流产生的阻碍作用,所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体,简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。 在物理学中,用电阻(Resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。 电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。 二、电容 电容(或电容量,Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。 三、晶体二极管 晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。 晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的二极管。 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。 2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。 3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。 四、稳压二极管 稳压二极管(又叫齐纳二极管),此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。 1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。 2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 五、电感 电感:当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利”(H)。也可利用此性质制成电感元件。 电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。 电感的基本单位为:亨(H)换算单位有:1H=103mH=106uH。 六、变容二极管 变容二极管(Varactor Diodes)又称“可变电抗二极管”。是一种利用PN结电容(势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管。 管变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。 变容二极管发生故障,主要表现为漏电或性能变差:(1)发生漏电现象时,高频调制电路将不工作或调制性能变差。(2)变容性能变差时,高频调制电路的工作不稳定,使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时,就应该更换同型号的变容二极管。 七、晶体三极管 晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。 晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管。 1、特点:晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。电话机中常用的PNP型三极管有:A92、9015等型号;NPN型三极管有:A42、9014、9018、9013、9012等型号。 2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。 八、场效应管 场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。 1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能。 2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。 3、场效应管与晶体管的比较 (1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。 (2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。 (3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。 (4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。 九、传感器 传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 “传感器”在新韦式大词典中定义为: “从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。根据这个定义,传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式,所以不少学者也用“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。 十、变压器 变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。 在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有:电压变换;电流变换,阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等。以上就是常用电子元器件,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-01 关键词: 工程师 电子元器件 电阻

  • 光耦元件解析

    光耦元件解析

    什么是光耦合器?它有什么作用?光耦合器(opticalcoupler equipment,英文缩写为OCEP)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管,光敏电阻)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号等优点,在数字电路上获得广泛的应用。 光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦. 常用的4N系列,如4N25,4N35,4N26,4N36等.光耦是非线性的,常用的线性光耦为PC817A--C系列,PC111,TPL521-1等. 常用的光耦种类很多,但在家电电路中的常用的只有4类: 1.第一类,为发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器,结构为双列直插4引脚塑封,内部电路见表一,主要用于开关电源电路中。 2.第二类,为发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器,主要区别引脚结构不同,结构为双列直插6引脚塑封,内部电路见表一,也用于开关电源电路中。 3.第三类,为发光二极管与光电晶体管(附基极端子)封装的光电耦合器,结构为双列直插6引脚塑封,内部电路见表一,主要用于AV转换音频电路中。 4.第四类,为发光二极管与光电二极管加晶体管(附基极端子)封装的光电耦合器,结构为双列直插6引脚塑封,内部电路见表一,主要用于AV转换视频电路中。 第一类:PC817 PC818 PC810 PC812 PC502 LTV817 TLP521-1 TLP621-1 ON3111 OC617 PS2401-1 GIC5102 第二类:TLP632 TLP532 TLP519 TLP509 PC504 PC614 PC714 PS208B PS2009B PS2018 PS2019 第三类:TLP503 TLP508 TLP531 PC613 4N25 4N26 4N27 4N28 4N35 4N36 4N37 第四类:TLP551 TLP651 TLP751 PC618 PS2006B 6N135 6N136 二.替代原则 本类间都可互换,1类与2类可互换,但引脚要对好,3类可以代1,2类,但1,2类不可代替3类。以上就是光耦合器的知识解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-01 关键词: 电子元器件 光耦 发光器

  • 边缘智能传感器概述

    边缘智能传感器概述

    什么是边缘智能传感器?它有什么作用?在我的上一篇博文中,我讨论了德州仪器(TI)毫米波(mmWave)传感器如何为工厂中的机械臂提供边缘智能。现在,我想讨论毫米波技术如何为自主机器人提供边缘智能,使传感器能够做出实时决策,以减缓或停止机器人,并确保其在工业机器人应用中的持续性能。 TI毫米波传感器可用于旨在帮助工业机器人避免碰撞的系统中,解决同人类和其他物体相互作用的机器人协同互动的关键问题。若边缘需要额外的机器学习处理,毫米波传感器可与工业级处理器(如Sitara™处理器)无缝协作,以提供额外智能。就像汽车先进的驾驶员辅助系统可使用毫米波进行环绕全景监控和障碍物探测一样,毫米波传感器有助于解决自动导引车(如物流机器人、运载工具、叉车和液压车)的类似挑战。 3D点云探测 具有三发射器和四接收器天线配置的毫米波传感器可在方位角和仰角平面上使用角度信息实现最大30 m的3D物体探测,以便从高处探测物体。这对于叉车这样的车辆极其有用,因为它的传感器位于离地面较高的位置。单个传感器能够在120度视野范围内探测物体,从而最大限度地减少环绕监测系统所需的传感器数量。 高分辨率、准确探测 由于毫米波传感器在4 GHz带宽下工作,因此可识别间隔4 cm的单独物体,并在可能被漆黑、灰尘或物理屏障遮挡的区域中操作。这种高分辨率能力是必要的,以便传感器准确地计数和识别物体或人员,并实时触发适当动作,比如在碰撞之前停止机器人。除实时物体感测和避碰外,毫米波传感器还提供额外功能,以使智能工业机器人成为可能。 地速和边缘探测 TI 毫米波技术通过多普勒频移提供亚毫米级精度和高分辨率,实现精确的地速感测,使传感器系统能够计算车辆的地面速度并探测地面边缘,例如车轮可能滑动的装卸凉台,以避免不可恢复的情况。 透明物体探测 TI 毫米波传感器可以探测透明物体,如玻璃和塑料以及暗物,这可能对某些光基技术有所挑战。提高探测精度有助于避免与玻璃屏障或物体碰撞等潜在意外事故。 符合SIL-2标准 TI的60 GHz 毫米波传感器可帮助系统满足IEC安全完整性等级(SIL)-2标准,以便在人机交互密切时进行事件管理。在设计SIL-2认证系统时,工程师可直接使用TI 毫米波传感器提供可能需要系统实施额外安全处理器系统或冗余传感器系统从而获得认证的功能。 自主机器人中的TI 毫米波传感器 作为数字信号处理器的一部分,TI高度集成的毫米波雷达传感器具有先进的聚类和跟踪算法,可在边缘提供智能自治。图2所示为带有集成处理的TI 毫米波芯片。由于TI 毫米波传感器不受环境(雨、灰尘、烟雾)和照明条件的影响,且可通过塑料等材料感知,因此它们无需外部透镜、孔径或传感器表面就可有效探测机器人路径中的物体。 更多边缘智能 深度学习是机器学习的一个子集,在工业领域越来越受欢迎。TI提供硬件和软件支持,帮助设计人员为包括机器人技术在内的各种应用带来深度学习推理。 对于发生智能传感器自带数据处理能力不足的应用,配备高达1.5 GHz高性能Arm®Cortex®-A15内核以及双核C66x处理器的Sitara Am57x处理器系列能够运行深度学习推理和传统的机器视觉算法,可解决预测性维护和剩余使用寿命等应用的机器学习需求,或者基于超出现有功能的传感器输入做出决策。Sitara AM57x处理器为工业通信(EtherCAT、Profinet、时间敏感网络、Profibus、以太网/互联网协议)提供专用硬件,可用作机器人控制器的中央处理单元。 总之,用于稳健物体探测的集成毫米波传感解决方案以及用于增强机器学习的Sitara处理器,为机械臂的区域扫描仪或自主机器人避撞提供了智能解决方案。以上就是边缘智能传感器的技术解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-01 关键词: 传感器 智能 边缘

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