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  • 高效率和极低待机功率的YTSwitch-6 LED驱动器IC,你了解吗?

    高效率和极低待机功率的YTSwitch-6 LED驱动器IC,你了解吗?

    你知道高效率和极低待机功率的YTSwitch-6 LED驱动器IC吗?它有什么作用?高效率、高可靠性LED驱动器IC领域的业界领导者Power Integrations公司今日推出LYTSwitch™-6系列安全隔离型LED驱动器IC,为智能照明应用再添新选择。新IC可提供65 W无闪烁输出,效率可高达94%,并且待机功率低至15 mW,同时提供支持两级或单级PFC的配置选项。 LYTSwitch-6 IC针对家用和商用照明以及薄型天花板凹槽灯应用而设计,其快速的动态响应性能可为并联LED灯串应用提供优异的交叉调整率,从而无需额外的二次稳压电路。此外也易于连接脉宽调制(PWM)调光接口。LYTSwitch-6 IC同时支持恒压(CV)和恒流(CC)控制,可使照明厂商选择一种方案实现不同的设计应用,从而带来生产和物流的节省。先进的热折返保护特性可以防止IC出现温度过高的情况,且在任何高温环境及工作条件下仍能在保证温升的情况下提供照明。 LYTSwitch-6 IC集成了650 V或725 V MOSFET,并采用次级侧FluxLink™控制,因此无需光耦器仍能在所有输入电压、负载和温度下提供优于3%的恒压及恒流调整精度。由于采用同步整流和准谐振开关,采用反激拓扑的功率转换级的效率可超过94%,因此无需使用散热片即可提供大功率输出。例如,一款使用外加PFC电路的35 W(12 V/2.92 A)的设计,其效率可超过89%。新器件在通用交流输入条件下的待机功率始终小于15 mW,即使在具有输入电压检测电路的情况下也不例外,该功能可让IC在市电电压浪涌和骤升时提供自我保护。 Power Integrations LED照明产品营销总监Hubie Notohamiprodjo表示:“LYTSwitch-6 IC适合具有多路输出的智能照明应用。通过省去散热片和光耦器,并将输出电容的尺寸大幅减小30%后,整体方案的元件数和系统尺寸也随之大幅减小。” LYTSwitch-6 LED驱动器IC现已开始供货,基于10,000片的订货量每片单价为0.84美元。与此同时,Power Integrations网站推出了一款参考设计(DER-637) —— 效率超过89%且功率因数大于0.9的35 W PWM可调光LED电源。以上就是高效率和极低待机功率的YTSwitch-6 LED驱动器IC解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-13 关键词: LED 高效率 待机功率

  • MicroLED微型显示器

    MicroLED微型显示器

    Micro LED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮,可以看成是户外LED显示屏的微缩版,将像素点距离从毫米降低至微米级。微型显示器可能会成为通过microLED技术实现的第一类商用显示器。 Plessey半导体 总部位于英国的Plessey半导体开发了自己的microLED生产流程,并基于该流程创建了两个显示产品系列。第一个是分段微型显示平台,他们称之为Direct-Drive。此类显示器可用于需要高亮度、低功耗的应用中,并且可用于不是点矩阵而是分段的简单显示器。 Plessey的更高级产品是带有CMOS背板的有源矩阵显示器。该公司已展示了Jasper Display生产的带有CMOS背板的0.7英寸单色蓝色显示屏。在2019年10月,Plessey与微型显示系统开发商Composite Photonics建立了合作关系,共同开发全高清(1920x1080)0.26英寸microLED显示解决方案,约为8400 PPI。 Plessey表示,在硅(而不是蓝宝石衬底)上生长microLED可以使它们即使在很小的像素尺寸下也能保持高效率。使用硅还可以更容易地缩放至更大的晶片,这将有助于未来长期降低成本。 Plessey蓝色2.5微米LED阵列 Plessey尚未透露其实际用于微型显示器生产的路线图,以及其目标是内部生产还是合作。 Lumiode 总部位于美国的Lumiode开发了一种真正的单片microLED微型显示技术,该技术可将LTPS TFT直接沉积在microLED晶圆上。该公司表示,这创造了一种经济高效的工艺,可制造出极其明亮、高效的微型显示器。 Lumiode像素结构 Lumiode的主要技术是TFT沉积工艺,该公司拥有使用第三方外延晶片的内部生产工具。 Lumiode是一家无晶圆厂公司,计划将所有生产步骤外包。该公司的目标是在不久的将来开始生产和销售单色高亮度微型显示器。 VueReal 加拿大microLED开发商VueReal已开发出一种基于自对准microLED打印的生产技术,该技术使该公司能够生产高达30,000 PPI的高密度显示器。2018年,VueReal筹集了850万美元在加拿大滑铁卢建造了一个先进的中试制造中心。 2019年,公司曾表示将很快开始提供microLED微型显示器的样品。 Jade Bird Display(JBD) 总部位于上海的JBD成立于2015年,致力于开发基于microLED的微型显示器。该公司目前正在自己的试验生产线中生产和销售VGA单色(红色,绿色或蓝色)VGA microLED微型显示器。 2019年,JBD展示了高像素密度(5,000和10,000 PPI)的微型显示器,这种5,000 PPI的微型显示器具有200万尼特的超高亮度。 其他microLED微型显示器制造商 除上述公司外,还有其他公司开发microLED微型显示器值得一提。总部位于韩国的Lumens与韩国机械材料研究所合作,并在2019年初展示了全高清(1920x1080)单色(绿色)微型显示器。该公司还展示了一款720p微型显示器,该显示器可提供高达100,000单位的亮度和50,000小时的使用寿命。 备受瞩目的AR开发商Mojo Vision(从HP,LG,Google和其他公司筹集了超过1亿美元的资金)正在开发自己的microLED技术。该公司尚未披露太多信息,但它确实宣布已开发出14,000个亚像素PPI单色绿色microLED微显示器。该公司很可能会寻求在外部芯片厂生产其显示器。 Micro LED继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,并且具有自发光无需背光源的特性,更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。而且Micro LED解析度超高,其色彩更容易准确的调试,具有较佳的材料稳定性、寿命长、无影像烙印等优点。

    时间:2020-05-09 关键词: microled技术 微型显示器 高效率

  • 如何选择好的LED驱动电源

    如何选择好的LED驱动电源

    在生活中,LED灯处处可见,为我们的生活带来便利,但是很少会有人知道LED灯需要驱动器来驱动,那么如何选择驱动器呢? 1.为什么LED需要高质量的驱动电源? LED不含有毒物质、环保、长寿命、光电效率高,LED芯片设计和生产工艺相当成熟,整个LED照明系统的损坏主要是LED驱动器的损坏;低质量LED驱动电源由于保护完美,恒流精度和低电流波动将成为LED芯片的损坏;因此,LED驱动电源是LED灯具的关键,它就像一个人的心脏,制造高品质的、 LED灯具必须使用高品质的LED电源驱动器才能满足恶劣的工作环境和高维护成本的要求。 2. LED驱动器质量的根本原因在哪里? 首先,非专业电力公司的设计和制造(要求太宽松,太小);第二,没有按照LED灯的恶劣工作环境设计 a)-35度至70度的环境温度b)防水设计不到位c)防雷设计不到位 3.如何确保LED驱动器的质量和可靠性? 1)标准化的专业设计过程控制技术预研究、可行性评估、初步设计、详细设计、工程原型、小批量试生产。2)合理的元件设计余量3)选择高质量的部件电解电容器,IC,功率半导体、磁性元件等4)严格的质量验证和测试程序应力分析、 EVT、 SVT、 DVT和MTBF的其他测试和实验验证。 4.为什么LED驱动电源需要高效率? 高效率是LED照明系统的整体节能要求。它是低可靠性上升、长寿命、高可靠性的基础和保证。 1)高效率、低损耗、低温升 例如,如果使用100W LED驱动器,当效率为95%时损耗为5.2W,当效率仅为85%时损耗为17.6W。后者是前者的3.4倍。实验表明,在相同条件下,前者比后者温度低10至15°C。 2)降低LED灯的工作温度,延缓光衰 LED芯片的温度升高将导致发光器件的性能变化和电光转换效率的衰减。在严重的情况下,它甚至可能会失败。实验测试表明,LED本身温度每增加5摄氏度,光通量就会减少3%。 3)高效率、低温升、寿命长 如果选择105度,寿命为10000小时的高温电解电容器,根据目前电解电容器寿命估算公司“每降低10度,寿命加倍”,则其在95度环境下的工作寿命为20,000小时,在85度环境中的工作寿命是40,000小时。例如,当tyjb驱动电源处于60度的最大工作温度时,电解电容器的温度被控制在大约85度,并且寿命可以达到40,000小时。例如,根据每天12小时的工作,预期寿命将近十五年。 4)高效率、低温升、高可靠性 随着电源温度降低,IC、功率半导体的工作环境改善,并且MTBF(平均故障间隔时间)将显着增加。 5.什么是PF?什么是PFC?为什么你想要高PF? PF是功率因数的缩写,它是功率因数,它是有功功率与视在功率之比。 PFC是功率因数校正器的缩写,是指功率因数校正;高功率因数可以:1)减少电流谐波; 2.)增加电力系统的容量; 3)减少线损并节省能源。低功率因数意味着低功率效率。功率因数越低,配电网中消耗的功率比例越高。如果未校正低功率因数,则电力公司必须提供超过有功功率。无功功率,这导致需要更大的发电机、变压器、传输线等来补偿损耗。支持PFC的电源可以改善其能源使用,减少损耗并减少电网的谐波。 以上就是选择LED驱动的一些方法,只有在技术提高了,当驱动器的整体效率提高了,这样,人们才更方便选择驱动器。

    时间:2019-09-12 关键词: 电源技术解析 驱动电源 环境温度 高效率

  • ADI推出高效率、低功率转换IC

    ADI推出高效率、低功率转换IC

    生物统计信息反映的是人体基本功能的生命体征。这类信息包括体温、脉搏 / 心率、呼吸频率和血压。这些信息至关重要,因为生命体征出现负面变化可能表示健康度下降,反之亦然。显然,医院和医生诊室都配备了昂贵的设备,以测量这些生物统计信息。不过,如果这些生物统计信息能够高效、低成本地在医疗环境以外测量,那么生活质量就有可能得到很大的改善。例如,在家中或者在工作环境中,可以随时随地实时地改变生活方式和行为方式,从而改善健康度,并有可能延长甚至挽救生命。幸运的是,由于设备价格降低和传感器技术改进,用于医疗保健目的的智能可穿戴设备出现了激增。这其中包括较简单和可以附着在身体上的“单体征”检测产品,也包括较复杂、充满传感器且覆盖全身的人体外骨骼。不过,从集成电路 (IC) 电子组件的角度来看,给这些可穿戴设备分区并为其高效率供电并非微不足道之事。为了进一步理解这一点,我们接下来深入剖析典型的智能可穿戴设备。 典型智能可穿戴设备 典型智能可穿戴设备包括哪些功能 人们可能会把这种设备看成微型嵌入式系统。显然,准确分区取决于设备自身,不过,一般而言,智能可穿戴设备的核心架构由以下各部分组成: ·一个微处理器或微控制器或类似的 IC ·某些种类的微型机电传感器 (MEMS) ·小型机械致动器 ·全球定位系统 (GPS) IC ·蓝牙 / 蜂窝 / Wi-Fi 连接,以收集 / 处理和同步数据 ·成像电子组件,LED ·计算资源 ·可充电或主 (非可充电) 电池或电池组 ·支持性电子组件 可穿戴产品的主要设计目标通常是实现紧凑的外形尺寸、轻重量以实现可穿戴性 / 舒适性、以及超低的能耗以延长电池运行时间 / 寿命。不过,用最小的电流、高效率、准确地给这类设备供电并不那么简单。与智能可穿戴设备供电有关的一些关键问题如下: 1)在电池供电设备中,电源管理 IC 能否消耗很小的电流对延长运行时间至关重要。微功率或毫微功率转换 IC 是必要的。 2)MEMS 传感器要求用噪声很低的稳定电源供电。繁忙的致动器也可以受益。LDO 或低纹波开关稳压器非常适合这种轨,因为这些稳压器具很低的输出噪声。 3)蓝牙 / RF / Wi-Fi / 蜂窝连接系统轨也要求低噪声。低压差稳压器或 (因为输出电流可能很大) LDO 后稳压开关稳压器或低纹波开关稳压器都是极好的选择。 4)处理器 (可穿戴设备的“大脑”) 电源。从 ARM Cortex MCU、DSP、GPS 芯片到 FPGA,都需要各种低压轨,以全方位涵盖各种大小的电流。这些组件可以由 LDO 或开关稳压器供电。 5)不是所有可穿戴设备都由可充电电池供电,有些也许使用主 (非可充电) 电池,而这类电池需要在两次更换之间提供较长的运行时间,因此,找到估计电池运行时间的方法是关键。 6)紧凑的尺寸和很轻的重量使可穿戴设备更舒适易用。采用紧凑型封装的 IC 可构成占板面积很小的解决方案,从而使设备既能够具有小的外形尺寸、重量又很轻。 超低静态电流 IC 解决方案 显然,满足可穿戴应用需求的 IC 解决方案以及上面讨论的相关问题应该具备以下特性: 超低静态电流,无论是运行模式还是停机模式 很宽的输入电压范围,以适合各种电源 能够高效率给系统轨 (有些具 >5V 的较高电压) 供电 能够准确地进行库伦计数以确定电池运行时间,且不会显着影响 IC 静态电流 (电池消耗电流) 占板面积很小、重量很轻的扁平解决方案 先进的封装以可改善热性能和空间利用率 幸运的是,ADI公司最近推出了一些产品,例如超低 IQ LTC3388/-x 降压型稳压器、毫微功率 LTC3331 能量收集稳压器以及集成了库伦计数器的 LTC3335 降压-升压型转换器都已经具备了大部份这些特性。 LTC3388 是一款超低静态电流同步降压型转换器,在 2.7V 至 20V 输入电源电压范围内,可提供高达 50mA 连续输出电流。LTC3388 的无负载工作电流仅为 720nA,从而使该器件非常适合多种电池供电的低静态电流电源应用,例如“持续运作型”电源和可穿戴设备。其迟滞同步整流在很宽的负载电流范围内优化了效率。针对 15A 至 50mA 的负载而言,该器件还提供超过 90% 的效率,且在稳定时仅需要 720nA 无负载静态电流,因此延长了电池寿命。LTC3388 采用 3mm x 3mm DFN 封装 (或 MSOP-10),仅需 5 个外部组件,因此能够为多种低功率应用构成非常简便和占板面积非常紧凑的解决方案。图 1 显示了 LTC3388 的典型应用电路。 图 1:简便的 LTC3388-1 典型低压应用电路 毫微功率静态电流 IC LTC3335 是一款毫微功率高效率同步降压-升压型转换器,内置了精确的库伦计数器,提供高达 50mA 连续输出电流。该器件具仅为 680nA 的静态电流,可编程峰值输入电流从低至 5mA 直至 250mA,非常适合多种低功率电池应用,例如在可穿戴设备和 IoT 设备中见到的那些应用。其 1.8V 至 5.5V 输入电压范围和 8 个 1.8V 至 5V 的用户可选输出允许在输入电压高于、低于或等于输出电压时,提供稳定的输出电源。此外,该器件集成的精确 (±5% 电池放电测量准确度) 库伦计数器可在长寿命不可再充电的电池供电应用中,对累积电池放电提供准确监视,这类应用在很多情况下具极其平坦的电池放电曲线。典型应用包括无线传感器、远程监视器和ADI的 Dust Networks SmartMesh 系统。LTC3335 包含 4 个内部低 RDSON MOSFET,可提供高达 90% 的效率。其他特点包括一个可编程放电报警门限、一个用于存取库伦计数值和器件设定的 I2C 接口、一个电源良好输出和 8 个 5mA 至 250mA 的可选峰值输入电流以适合多种类型和尺寸的电池。采用耐热增强型 20 引线 3mm x 4mm QFN 封装的 LTC3335 的工作结温范围为 -40°C 至 +125°C。图 2 显示了 LTC3335 的典型应用电路。 图 2:简化的 LTC3335 应用原理图 LTC3331 是一款完整的能量收集解决方案,提供高达 50mA 连续输出电流,当可收集能量可用时能延长电池寿命。简便的 10mA 分流器用收集的能量给可充电电池充电,同时低电池电量断接功能保护电池免于深度放电。当用收集的能量向负载提供稳定功率时,该器件仅需要电池提供 200nA 电源电流,当在无负载情况下由电池供电时,仅需要 950nA 工作电流。LTC3331 集成了一个高压能量收集电源、一个电池充电器和一个同步降压-升压型 DC/DC 转换器,可为能量收集应用提供一个持续稳定的输出,例如无线传感器网络中的能量收集应用。能量收集电源由适合 AC 或 DC 输入的全波桥式整流器和高效率降压型转换器组成,从压电 (AC)、太阳能 (DC)、或磁性 (AC) 能源收集能量。当没有收集能量可用时,可充电电池输入给降压-升压型转换器供电,该转换器在直至 4.2V 的整个电池电压范围内运行,无论输入高于、低于或等于输出,都可调节输出。当收集能源不再可用时,LTC3331 自动转换至电池。LTC3331 的能量收集输入在 3V 至 19V AC 或 DC 电压范围内运行,从而使该器件非常适合多种压电、太阳能或磁性能源。其输入欠压闭锁门限设定是可编程的,范围为 3V 至 18V,从而使应用能够在峰值功率传送点上运行能量收集电源。其他特点包括引脚可编程输出电压和降压-升压峰值电流限制、一个超级电容器平衡器和一个输入保护性分路器。LTC3331 采用耐热增强型 5mm x 5mm QFN 封装。图 3 显示了 LTC3331 的典型应用电路。 图 3:LTC3331 的典型应用电路 结论 智能可穿戴设备不再仅是虚构的电影小工具,智能可穿戴设备市场正处于爆炸性增长,这个市场涵盖多种强调设计美观和功能的产品,以及面向健康和健身、医疗、信息娱乐、军事和工业应用领域的产品。例如,充满传感器的医疗保健可穿戴产品可在医疗设施外外监视关键的生物统计信息,例如心率和血压,为拥有更积极、更健康的生活方式创造了机会。智能可穿戴设备的核心架构取决于产品类型,但本质上都是由微控制器、MEMS 传感器、无线连接、电池和支持性电子组件组成。给小电流可穿戴设备高效率供电可以证实是非常有挑战性的,不过ADI提供了一系列领先的、能够以低功率提供非常高性能的产品,这些产品已经帮助促进了可穿戴设备市场的增长。诸如超低 Iq LTC3388 能量收集降压型稳压器以及毫微功耗的 LTC3331 能量收集降压型稳压器和集成了库伦计数器的 LTC3335 降压-升压型稳压器等器件,都可以显着地简化和改善智能可穿戴设备的性能。

    时间:2019-07-29 关键词: 低功率 电源技术解析 高效率

  • 数字电源技术助力实现高效率

    数字电源技术助力实现高效率

    为推广高效率节能产品,越来越多的国家和地区纷纷发布了各种节能规范和标准。例如,国际能源署(IEA)所倡导“1W计划”,美国环保署(EPA)的“能源之星”计划,以及中国节能产品认证中心(CECP)所制定的规章等都把节能环保放在重要位置。如何提高电源的效率,是目前电源设计中面临的重要课题。数字电源技术的出现为提高电源的效率提供了新的方法。 ADP1043是ADI公司推出的一款针对高端服务器、存储器以及通信设备等电源所设计的数字电源控制器,可支持多种拓扑结构,并利用直观的图形用户界面(GUI)无需用语言进行编程,便可在几分钟之内配置包括频率、时序、电压设置与保护限制等系统电源参数。图1所示为ADP1043的典型应用电路。其所采用的数字电源技术可帮助实现高效率电源。     图1 ADP1043典型应用电路 同步整流技术 同步整流技术是指用导通电阻较低的MOSFET来替代整流二极管,从而达到降低整流损耗、提高效率的目的。在同步整流技术中,为避免交叉导通的危险,在主开关与同步整流开关的驱动信号之间必须设定一定的死区时间。在死区时间内,电感电流流过同步整流MOSFET的体二极管。而这个体二极管一般会具有较高的前向导通电压VF,在死区时间较大时,会造成较大的损耗。因此,为最大限度地提高效率,要求死区时间尽可能小。但是在传统的模拟方案中,自驱动型除了应用的限制外,还很难提供精确的控制时序;对于外驱动型,由于其参数是由电阻、电容等无源器件进行设定,存在误差、老化、温漂等问题,为保证有足够的余量,死区时间也不可能设置得很小。因此,ADP1043的数字方案是很好的选择。 图2所示为ADP1043在全桥拓扑电路下的PWM和SR的GUI设置界面。通过设置T9、T10、T11和T125便可精确获得同步整流MOSFET所需的死区时间,其中每次调整的最小时间为5ns.     图2 PWM和SR的GUI设置界面 伏秒平衡控制技术 在传统的桥式拓扑电路中,一般为防止变压器的偏磁,会在变压器的原边回路中串入一个隔直电容器。这样做存在缺点,一方面是增加了电源的成本和体积,另一方面又增加了损耗,降低了效率。ADP1043采用伏秒平衡控制的数字技术解决了该问题。 如图3所示,在每个开关周期中,ADP1043通过CS1分别测量流过开关管A、D和开关管B、C的电流并计算其差值,通过差值信号调节驱动信号OUTB和OUTD的脉宽,对失衡进行补偿。例如,如图4所示,当CS1测量到流过开关管B、 C的电流大于开关管A、D时,便会减小OUTB的脉宽,增大OUTD的脉宽,这样流过开关管B、C的电流会减小,而流过开关管A、D的电流会增大,经过若干周期后,电流自动实现了平衡。采用该技术后,可有效防止偏磁,并且省去隔直电容器,提高效率和可靠性。     图3 伏秒平衡控制技术     图4 伏秒平衡控制波形

    时间:2019-07-24 关键词: 电源技术解析 同步整流技术 高效率

  • 什么是LED驱动电源

    什么是LED驱动电源

    LED驱动电源的特点 1.高可靠性特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,有防水铝壳驱动电源,质量好的话不容易坏,减少维修次数。 2.高效率LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。 3.高功率因数功率因数是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因数方面有一定的指标要求。 4.驱动方式现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,不影响其他LED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。 5.浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。 6.保护功能电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高。 7.防护方面灯具外安装型,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。 8.驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。 9.要符合安规和电磁兼容的要求。 LED驱动电源的不足 LED驱动电源目前存在不足的原因: (1) 生产LED照明及相关的技术人员对开关电源的了解不够,做出的电源是可以正常工作,但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够,还是有一定得隐患; (2) 大部分LED电源生产都是从普通的开关电源转型过来做LED电源,对LED的特点及使用认识还不够; (3) 关于LED的标准几乎没有,大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准; (4) 现在大部分LED电源没有统一,所以量大部分都比较小。采购量小,价格就偏高,而且元器件供应商也不太配合; (5) LED电源的稳定性:宽电压输入,高温和低温工作,过温、过压保护等问题都没有一一解决。 LED驱动电源的发展方向 1、提高驱动电源的寿命 LED很重要的优点之一是使用寿命长,约为3万~10万小时。传统的LED驱动电源中含有电解电容,而电解电容的寿命比较短,约为5,000小时,这是制约LED驱动电源寿命的主要原因,因此在LED驱动电源中应尽可能不采用电解电容。 2、提高驱动电源的输入功率因数,减小总谐波失真美国能源部发布的“能源之星”(ENERGYSTAR)固态照明文件中规定:任何功率等级都需要强制进行功率因数校正。这一标准适用于一系列的产品,如台灯、柜橱照明灯等等。其中,家庭住宅照明的LED驱动电源的功率因数必须大于0.7,商业照明中必须大于0.9。IEC61000-3-2谐波含量标准规定在大于25W功率等级的照明中应满足总谐波失真(Total Harmonic DistorTIon,THD)小于35%,功率因数不小于0.7。这些标准的出台,对于LED照明的驱动电源的设计提出了更高的要求。 3、减小驱动电源的体积 LED本身比较小巧,这对于便携式产品非常有利。LED的驱动电源也应该尽量小巧,使其能够顺利装入LED灯座。在设计过程中,应尽量减小驱动电源的体积。 [5] 4、提高驱动电源的可靠性 在LED工作过程中,温度变高、器件老化等非人为因素会对LED本体造成致命的损坏。因此在LED驱动电源中应该加入过压保护、过流保护等保护电路,对意外事故进行应急处理,保证LED本体的安全工作。

    时间:2019-07-24 关键词: 电源技术解析 高可靠性 高效率

  • 高效率小体积AD-DC电源的设计

    高效率小体积AD-DC电源的设计

      即使是对经验最丰富的电源设计人员来说,要在一个小体积内实现电源效率最大化也不是一件容易的事。需要小型电源设计的设备有很多,比如平板显示器、机架式电脑设备和电信及航空底盘安装设备。在给定时间内,这类设备可能需要为负载提供数百瓦的功率。例如,1U机架式应用中采用的典型12V、300W电源有尺寸限制,最大高度不超过1.75 英寸 (44.45 mm),并包含1个或多个风扇以进行强制空气冷却。但对于高度限制小于1U的系统,强制空气冷却也许不可行,这意味着必须采用成本高昂的大表面积薄型散热器来实现散热管理。因此,最大效率设计至关重要,因为其对减小散热器的尺寸与成本、提高设计的整体可靠性有直接的影响。  在大多数情况下,工作在这些功率水平的AC-DC电源需要某些类型的有源功率因数校正(PFC)。需要PFC与否取决于几个标准:功率水平、终端应用、设备类型和地理位置,此外通常还需要受EN6100-3-2 或 IEEE 519等规范的指导。对于AC-DC电源,一般把一个非隔离离线升压预转换器用作PFC级,其DC输出电压作为下游隔离DC-DC转换器的输入。由于这两个转换器是彼此串联的,故总体系统效率ηSYS为每个转换器的效率的乘积: (1)  由式(1)显然可见,在选择最佳电源拓扑以及两个转换器级的控制技术时,必须进行谨慎全面的考虑。一种具有众多高效特性的系统解决方案是结合交错式双临界传导模式(BCM) PFC与隔离式DC-DC转换器,其中,前者后面跟着不对称半桥(AHB),后者采用了带自驱动同步整流器(synchronous recTIfier,SR)的倍流整流器次级端(current doubler rectifier secondary)。图1. 12V、300W、小型通用 AC-DC电源。  对于300W-1kW范围的PFC转换器,应该考虑选择交错式临界传导模式(BCM) PFC,因为在相似的功率水平下,它的效率要高于连续传导模式(CCM) PFC控制技术。交错式BCM PFC基于一种可变频率控制算法,在这种算法中,两个PFC升压功率级彼此同步180度错相。由于具备有效的电感纹波电流消除,EMI滤波器和PFC输出电容中常见的高峰值电流得以减小。输出PFC大电容受益于纹波电流消除是因为流经等效串联电阻(ESR)的AC RMS电流减小。另外,由于升压MOSFET在依赖于AC线的零电压开关(ZVS)下关断,在零电流开关(ZCS)下导通,故可以进一步提高效率。对于350W的交错式BCM PFC设计,MOSFET散热器可去掉,如图1所示。另一方面,CCM PFC设计中使用的升压MOSFET则易受与频率相关的开关损耗的影响,而开关损耗与输入电流及线电压成比例。通过在零电流时关断交错式BCM升压二极管,可避免反向恢复损耗,从而允许使用成本低廉的快速恢复整流二极管,而且在某些情况下可以无需散热器。对于CCM PFC设计,反向恢复损耗是无可避免的,为解决这一问题,常常在二极管上并联一个RC缓冲器(但这样做会降低效率),或者是采用较高性能的碳化硅二极管(会增加相关成本)。  对于隔离式DC-DC转换器设计,半桥是一个很好的拓扑选择,因为它有两个互补驱动的初级端MOSFET,且最大漏源电压受限于所加的DC输入电压。半桥拓扑有两种变体,即LLC 和不对称半桥(AHB),都广获采用,部分原因在于有专用于这些拓扑的功率管理控制IC 销售。LLC通过可变频率控制技术,利用与功率水平设计相关的寄生元素来实现ZVS。不过,由于经调节的DC输出只使用电容滤波,这种拓扑最适合的是输出纹波较低、输出电压较高的应用。对于离线DC-DC应用,一般规则是:当输出电压大于12VDC 时,最好选择LLC。  对于300W, 12V DC-DC转换器,AHB是一种高效的选择。它采用一种固定频率控制方法。由于初级电流滞后于变压器的初级电压,故可为两个初级MOSFET的ZVS提供必要条件。类似于LLC,利用AHB实现ZVS的能力也取决于对电路寄生元素的透彻了解,比如变压器漏电感、匝间电容和分立式器件的结电容。相比LLC控制中采用的可变频率控制方法,固定频率方案可以大大简化次级端自驱动同步整流(SR)的任务。自驱动SR的栅极驱动电压很容易由变压器次级端推算出来。增加一个低端MOSFET驱动器,比如图2所示的双路4A FAN3224驱动器,就可以精确给出通过MOSFST米勒平坦区的电平转换和高峰值驱动电流,从而确保快速高效的SR开关转换。图2. FAN3224,利用倍流整流器实现自驱动同步整流(SR)。  这种倍流整流器可用于任何双端电源拓扑和大DC电流应用,它具有好几个突出的特性。首先,其次级端由一个简单绕组构成,可简化变压器结构。其次,由于所需的输出电感被分配在两个电感器上,因大电流流入次级端而产生的功耗得到更有效的分布。第三,作为占空比(D)的函数,两个电感纹波电流彼此抵消。抵消掉的两个电感电流之和拥有两倍于开关频率的视在频率(apparent frequency),故允许更高的频率,此外流入输出电感的峰值电流更低。最后,在对称转换器 (推挽式、半桥、全桥) 中,每一个倍流电感都输送一半输出电流,而AHB却不尽然。  加在次级端整流器上的电压不对称可能是AHB的缺点之一。当 AHB在其限值D=0.5附近工作时,加载的SR电压几乎可达到匹配 。然而,更合理的方案是,通过对变压器的匝数比进行设计,使D在额定工作期间保持在0.25

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 小体积 ad-dc电源 高效率

  • 高效率太阳能逆变器介绍

    高效率太阳能逆变器介绍

      从人类进入文明社会早期开始,我们的祖先就受益于太阳能,例如,进行照明、加热以及烹饪等。太阳使许多生态能量以生物的形式固定下来,以及通过天气,甚至风的作用施加影响。随着矿物燃料成本的逐步提高,美国社会正在促进太阳能的使用,如用于加热,特别是使用一流的、可靠的,可以接入输电网络中的太阳能电池光伏系统。  太阳能电池的作用从诞生一个多世纪以来,已经被人熟知,而且电池面板的普及应用也已经有半个多世纪了。太阳能电池面板由石英硅单元或者采用新型薄膜技术的单元组成。在民用照明系统中,太阳光通过电池面板转换成直流电,然后通过一个电子太阳能并网逆变器用于和电网互连。  与太阳能电池面板相比,逆变器由于本身固有的复杂性,被认为是系统中可靠性最低的一部分。因此,如果希望系统有超过20年的使用寿命,并具有很高的客户满意度,那么选择声誉良好的供应商和签订有益的保障条款就变得极为重要。    图1 常规意义的平坦效率特征曲线图  本文主要讲述对系统性能有最大影响的串联逆变器中3个技术领域:串联的数量、光电转换效率以及系统监控。  串联的数量  串连的数量是系统要求的电池面板数量和类型与逆变器之间的匹配。在选择电池面板和逆变器时,理解所使用的技术或当地国家编码规范所要求的接地类型是非常重要的。石英面板在大部分地区使用时是无需接地的,但是由于表面充电累积效应的影响,有一种高效的后端连接面板需要正极接地以避免效率损失。  在薄膜技术中使用透明氧化传导(Transparent Oxide Conducting:TCO)技术的经验表明,由于离子迁移现象,电池面板会被加速腐蚀,因此许多生产商推荐负极接地。两种接地方式都需要在逆变器中进行电流隔离。幸运的是,用于电流隔离的变压器使在逆变器中采用更宽输入电压范围成为可能。  可以使用的输入电压范围被称之为最大跟踪功率点(Maximum Power Point Tracking:MPPT),也就是逆变器可以从串联面板中所提取的最大功率。串联电压会随着温度的变化而有很大的波动,所以必须使之稳定地落在额定范围内。美国国家电气编码规范要求逆变器必须能够容忍最高达600V的直流输入电压,这种非常宽的MPPT范围为系统设计者带来了极大的灵活性。  光电转换效率  峰值电能转换效率不是逆变器输出最大功率能力的可靠测量指标。每天乃至季节的不同都会发生太阳光线强度的变化。一个平坦的效率特性曲线通常如图1所描述的那样。  表1 加权效率参数中的系数和光照百分比关系表    为了比较逆变器接近真实工作条件的效率,几个社会团体已经提出了一种加权效率,用于在不同光照条件下衡量电能转换效率。表1描述了加权系数和光照百分比之间的关系。  此外,除了针对位置的加权效率参数外,评估逆变器性能的低唤醒功率电平和低夜间功率损耗参数也是非常重要的。与系统最初几小时收集的能量相比,在清晨和午后所收集的能量,以及夜间使用的能量只占其中的很少一部分。这两个参数不会在峰值效率或加权效率测量中体现,而且在逆变器以相同效率收集的总能量中也有很大的不同。  太阳能电池面板之间连接的不同拓扑形式也与可获得的峰值效率相关。在欧洲,无变压器逆变器可以获得最高的电能转换效率,主要是由于其直流输入电压允许高达1000V。在北美,基于上述提到的电压输入范围的原因,600V的限制使双阶无变压器或高效率的隔离逆变器成为最好的选择,但是这些实现方法比单阶无变压器逆变器的效率要低。  最近,欧洲发明了一种新型的具有电流隔离功能的逆变器,通过使用高频变压器所带来的优势使它非常适合北美市场。该逆变器的峰值功率效率可以达到97.3%,CEC标准效率可以达到97.0%,欧洲标准效率达到96.9%。它不仅可以胜任采用高频变压器的隔离设计,也能够胜任大多数采用无变压器的设计。  对电信领域中关键有效负荷进行绝对保障的经验使生产商将电信零电压、零电流切换技术移植到有同等严格要求的并网逆变器应用中,而无须在设备寿命或可靠性方面让步。为了减小磁性器件的体积,更快速的开关MOSFET器件被用于替代比较慢的IGBT器件,并成为逆变器领域中的核心器件。  对于世界范围内的太阳能电池光伏产业,具有挑战性的降成本努力关乎到企业的生存。实际上,欧洲的研究已经开始转向无变压器拓扑中的更高开关频率,其目的是通过调整逆变器的体积和重量来减小逆变器的总体体积,进而也降低了维护成本。  然而这项研究使用了实验性质的碳化硅(Silicon Carbide:SiC)技术器件,该器件的可靠性和硅MOSFET器件的电流能力还没有得到证实。但是,应用于通过降低重量和实现最高效率的最低成本面板中的逆变器和业界降低系统成本的努力是一致的。

    时间:2019-02-28 关键词: 太阳能 电源技术解析 逆变器介绍 高效率

  • 用技术获得最高转换器效率

    用技术获得最高转换器效率

    如果设计者想在降压模式下使用凌特技术公司的LT1072开关式稳压器,并且需要处理高输入电压,则要获得最高效率就成为一个问题。例如,如果你需要在1.25W的较低功率电平下,将某设备从20V转换为5V,则该设备的静态电流(通常为6 mA)将成为电路功耗的一个重要部分。相对而言,静态电流不受输入电压的影响,因此,IC功耗与其电源电压是成正比的。如果你的系统有可用的外部低电压电源,则可以用它做IC电源——LT1052可在低至2.6V的电压下工作。如果没有这种辅助电源,可以加一个转换电路,用IC输出使自己运行(图1)。增加这个功能可以将电源的总效率从77%提高到83%。电源首次加电时,稳压器无输出:R8和D7使C6保持在未充电状态,并将MOSFET Q4的栅极接地。由于Q4关断,升高的电压通过R5将Q3的栅极拉高。随着电源电压的升高,Q3导通,将全部输入电压加到IC上,使稳压器开始工作。一旦稳压器起动,输出电压升高时,C6便开始通过R8充电。当Q4栅极电压达到约2.5V时,Q4导通,将Q3栅极电压拉至地,使其关断。此关断操作去掉了IC的输入电压。由于C5向IC放电,D5变成正偏,从输出电压向IC提供电源电压。由于C5向IC放电,D5变成正偏,从输出电压向IC提供电源电压。如果出现电力故障或临时短路,造成输出电压下降至低于LT1072正常运转的最低值时,二极管D7会使C6快速放电,再次将输入电压供至IC。当电压再次升高时,就又恢复了正常的运行状况。图1 在电源启动后,该转换电路从电源的输出为稳压IC供电。用较低电压的输出而不是输入为IC供电,可将电源效率从77%提高到83%。

    时间:2018-10-01 关键词: 电源技术解析 开关式稳压器 辅助电源 高效率

  • 如何高效率的使用孔板流量计

    ZDLG型孔板流量计,这是款最常用的气体流量计,因为它结构简单,使用范围广,安装方便,维修率低,造价低.孔板流量计最大口径可以做到4米,这么大的测量范围是很多气体流量计很难做到的,而且孔板流量计的耐压强度也很好,高压孔板最大可以做到32MPA,这也是其他气体流量计无法比拟的.在现场显示这块,只要配上一台智能差压变送器,就可以实现现场显示.在实际应用中,影响流量计计量准确度的因素很多,下面就几个方面进行论述。 1 目前孔板流量计计量中存在的问题 流量计量仪表品种多,计算模型五花八门,如标准孔板流量计、涡街流量计、漩涡流量计、超声流量计等,除了标准孔板流量计外,缺乏必要的标准或规范支持。 孔板流量计在20世纪初即使用于天然气流量测量,经过一个世纪漫长的发展过程,它已成为全世界最主要的天然气流量计,据估计,目前在国外它约占60%,而在国内占90%以上。美国AGA(美国气体协会)3号报告(孔板流量计计量天然气及其它烃类流体)就是针对天然气计量的标准,从1955年发布起已经过多次修订(1955年第一版,1969年第一版修订,1985年第二版,1990-1992年第三版,2000年第四版),尤其是第三版有实质性的修订,它是在80年代国际上对孔板流量计进行大规模研究试验的基础上进行的,AGANO3总结了几十项针对天然气计量的专项研究,其中大部分的实验介质就是天然气,可以说用孔板流量计测量天然气流量已经进行过非常深入细致的研究试验,积累的实践经验亦很丰富,在量的基础上产生了质的飞跃,其标志就是标准化,即使用标准孔板流量计,可以无须实校准而确定信号(差压)与流量的关系,并估算其测量误差,目前在全部流量计中它亦是唯一达到此标准的。 孔板流量计的主要特点为结构易于复制,简单牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉等,整套流量计由节流装置,差压变送器和流量显示仪(或流量计算机)组成。它们可以分别由不同厂家生产,易于形成规模生产,经济效益高,各部分组合非常灵活,即使目前推出的一体化孔板流量计,亦可分开生产,再灵活组装。 但是孔板流量计一般由三部分组成:节流装置、差压变送器和流量显示仪。在现场恶劣的工作条件下,节流装置与差压变送器及其连接部分引压管线是使用维护的重点。《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/6143-1996)中指出,天然气从地层中开采出来,虽经分离,除尘和过滤,因其所含成份十分复杂,从单井计算,集气计量到配气计量,气体组分各不相同,所以节流装置在使用中所受到的腐蚀亦各不同。特别对孔板直角人口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角入口边缘弧半径rk 和测量管内壁的相对粗糙k/d的规定标准,流出系数C将发生变化,流量测量不确定度超出估计数。输出信号为模拟信号,重复性不高,对整套流量计的精确度影响因素多且错综复杂,因此精确度提高的难度很大。 1.1 被测流体特性的影响 由于天然气本身的性质,会随着外界环境温度的变化而发生复杂的变化,从而影响流量计的测量精度。对于天然气的测量,必须首先确定天然气的工作温度和压力,因为外界温度的变化,会使天然气本身的压力和温度也发生变化,都有可能造成过大的密度变化和压缩系数变化。低密度气体对某些测量方法呈现困难,此时就要改变所选择的测量方法,或者作温度和(或)压力修正,以保证测量准确准确度。因此在评估流量计的适应性时,要掌握气体的温度- 粘度特性。虽然气体的粘度因温度和压力变化的值一般较低,但是对流量计量的精确度还是有一定的影响。 在矿场计量中或测量含有杂质的天然气时,杂质会腐蚀仪表接触件,使接触表面结垢或析出结晶,将减少活动部件的间隙,从而改变流量计使用性能参数,降低敏感元件的灵敏度或测量性能,影响计量精度。 对于油田湿气(伴生气),其中含有大量的饱和水蒸气,在温度降低时会有水凝结;分离不净的湿气含有油滴或油污,属于脏污介质;间断计量,将有油、水沉积在管线内;它们属于多组分流动,计量时应谨慎对待.。经验表明,单相通用流量仪表用于多组分或多相流体,测量性能会改变(或大幅度改变)。单相流动的气体有时也会呈现双相,例如湿气中水微粒随着天然气流动,环境温度或天然气压力偏离原定状态,仪表就有可能不适应。测量气液双相流时尽可能采用分离后分相测量,以保证最小测量不确定度,然而对有些场合这种方法不切实可行或不符合要求。 1.2 仪表性能的影响 孔板流量计本身引起的误差原因主要有:孔板入口直角锐利度;管径尺寸与计算不符;孔板厚度误差;节流件附件产生台阶、偏心;孔板上游端面平度;环室尺寸产生台阶、偏心;取压位置;焊接、焊缝突出;取压孔加工不规范或堵塞;节流件不同轴度等等。这些因素都有可能影响孔板的重复性,重复性是由仪器本身原理与制造质量所决定,它在过程控制应用中是重要的指标。而精确度除取决于重复性外,尚与量值标定系统有关。在实际应用中,仪表优良的重复性被许多因素包括流体粘度、密度等变化所干扰,都会影响测量精度。若仪表输出特性是非线性的,则这种影响更为突出。 流量仪表输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标,而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用作总量积算的仪表,线性度是一个重要指标,使有可能在流量范围内用同一个仪表常数,线性度差就要降低仪表精确度。 应用于脉动流动场所应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化,而另一些为获得综合平均只要求有较慢响应的输出。瞬态响应(transient response)常以时间常数或响应频率表示,其值前者从几毫秒到几秒,后者在数百赫兹以下,配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。Red medloc 认为仪表的流量上升和下降动态响应不对称会急剧增加测量误差。 1.3 流量计安装的影响 管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的,其产生的主要原因是现场不能满足直管段要求的长度。 天然气流量计只有安装到管道上才能对天然气进行计量,在安装时首先应考虑管道的布置和天然气的流动方向,有些虽然是能双向工作的仪表,在安装时也要考虑正向和反向之间测量性能是否存在差异。 许多现场不能满足孔板流量计直管段要求的长度,管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性存在的。 大部分流量计仪表或多或少会受进口流动状况的影响,因而必须保证良好流动状况。输送管道上安装的定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器等都是常见的脉动源,上游管道布置和阻流件会引起流动扰动,另外管道直径上和方向上的急剧改变等不良布置,都会产生脉动。流量计来不及跟随记录脉动流动,带来测量误差。因此应考虑在仪表前后管道安装支撑件。虽然脉动缓冲器可清除或减小泵或压缩机的影响,然而流量计还是尽可能避开振动或振动源为好。 流量计的信号输出显示有流量(体积流量或质量流量)、总量、平均流速、点流速几种,亦可分为模拟量(电流或电压)和脉冲量。目前大部分仪表系统,在仪表上或其附近结合着电子设备。仪表(设备)的输出信号容易受大功率电源影响,大功率电源不仅会使仪表输出脉冲波动,还会影响仪表工作性能,如电磁流量计的磁场被畸变,影响测量精度。因此电气连接应有抗杂散电平干扰的能力,并且信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源,将电磁干扰和射频干扰降至最低水平,否则将影响信号的传输。另外流量计的安装除了考虑以上的几点因素,有时安装还取决于流体物性。 1.4 环境条件方面的影响 虽然流量计安装能正常使用了,但因所使用环境条件与预期的情况发生了改变,使仪表的一些性能参数和硬件方面也随之发生了改变,从而会改变流量计测量结果。例如: 环境温度或介质温度的急剧变化引起湿度方面的问题。高湿度会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘,低湿度则容易感生静电。 仪表的电子部件和某些仪表流量检测部分会受环境温度变化影响。例如,仪表尺寸变化,通过仪表壳体传热改变流体密度和粘度等,影响到显示仪表电子元件时,将降低测量准确度。 同时影响孔板流量计计量的因素还有气体雷诺数范围不符合标准规定、管道粗糙度影响,管道粗糙度增加,管道粗糙度变化不定等等。 2 解决孔板流量计计量问题的途径 2.1 加强管理,提高人员素质。 孔板流量计易于偏离标准的原因在于仪表本身的工作原理与结构特点,仪器自身误差是制造时产生的,安装和使用误差则是在安装时或长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沾污等造成的。因此,应严格按技术要求安装流量计量系统,消除安装误差。 在使用过程中,操作人员应做好系统的检修、维护、保养工作,延长其使用寿命,减小计量误差。同时,在实际应用中应强化宣贯SY/T6143-1996标准力度。天然气流量的标准孔板计量方法))(SY/6143-1996)中提到了减少误差的方法。如附录节流安置在使用中出现部分偏离标准规定的处理》中规定在实际应用中采取在流出系数C中增加二个修正系数,即孔板入口尖锐度修正系数和管壁粗糙修正系数或者采用可换孔板节流装置。因此在天然气计量的实际应用中应深入研究,吃透天然气流量的标准孔板计量方法)(SY/T6143-1996)的精髓,严格按标准规定安装、使用、处理数据,保证天然气计量的准确性。 2.2 测量仪表的正确选用 测量仪表应首选标准节流装置,当流量变化范围大时要考虑用宽量程智能差变,其它类型检测仪表在相应的计量天然气的标准出前台,应慎重选用,二次仪表的计量模型应符合SY/T6143-1996的要求计算Fz能输入组份,实时计算C值。 2.3 加强技术培训,借鉴国外经验 引进、消化、吸收近几年发展起来的天然气计量新技术。从国外情况来看,在天然气国际贸易中,能量计量几乎已全面取代传统的体积计量,而我国的天然气计量领域中体积计量仍占统制地位。为了尽快与国际接轨,使用单位可以与各科研究院所联合攻关,开展天然气能量计量的试验工作,并在此基础上完成标准化。为了加快试验进度,建议引进国外先进的在线气相气色谱系统和流量计算机,在消化引进技术的基础上发展适合我国国情的天然气能量计量系统.孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。

    时间:2018-08-01 关键词: 孔板流量计 高效率

  • 高效率电动化是汽车空调技术趋势

    高效率电动化是汽车空调技术趋势

    “十三五”,节能减排和轻量化是汽车空调产业的发展重点。   ■汽车空调节能高效最重要 “当前,整个汽车空调行业正处在低速发展阶段。其中,自主品牌受到的影响比外资品牌要大。”中国汽车空调协会 原秘书长于源俊对记者说,由于整个汽车行业发展降速,汽车空调行业也受到影响,自主品牌空调企业更应尽快进行产业升级来实现健康发展。《中国制造 2025》明确指出了节能与新能源汽车产业发展战略目标。其中,在节能汽车方面,到2020年,乘用车新车整体油耗降至5升/100公里。到2020 年,商用车新车油耗接近国际先进水平。于源俊表示,“十三五”作为《中国制造2025》十年计划的第一个五年,节能降耗刻不容缓,而且降低整车油耗要从 各个零部件来实现,汽车空调系统也要为降低整车油耗作出贡献。 据于源俊估计,到2020年,空调系统对整车的节油贡献率要达到0.2升/100公里至0.3升/100公里 油。时间紧、任务重。于源俊表示,空调系统要从以下三个方面进行升级:首先是压缩机方面要采用外控变排量压缩机;同时,采用微通道高效散热器;高效节能 风机也成为升级必需品。 总之,高效空调越来越受到重视,美国、欧盟和日本在高效空调方面做得比较早,所以自主品牌也要加快在高效节能空调方面的研究与应用,争取尽快在这方面达到国际先进水平。 谈到空调节能与高效技术发展问题,江苏超力集团空调事业部总经理韦长华指出,超力采用回热换热器,使冷凝器出 口处的高温、高压冷媒和蒸发器出口处的低温、低压冷媒在双壁管内进行热交换,提高制冷性能;同时,与压缩机公司配合开发外控变排量压缩机和控制系统,后续 将考虑在压缩机上增加油分离器,减少混入制冷剂内的压缩机润滑油,从而提高空调制冷效能。 传统车采暖使用发动机采暖,在高寒地区供暖不足。因此,超力结合制冷、除霜等需求开发内外气控制策略改善和提升舒适性及节能效果。 ■空调电动化成为发展重点 新能源汽车产业迅速崛起,匹配新能源汽车的空调系统已经成为了许多空调公司未来发展的重点之一。“未来汽车空调发展的重要路线之一是空调电动化,其电动化也将朝着多方向发展。”南京奥特佳新能源科技有限公司总经理钱永贵对记者说。 钱永贵解释,首先新能源汽车自然是使用电动空调;其次,传统汽车也会面临不断提升节能水平的需求,启用启停系 统可以提升节能水平,需要空调电动化配合;其三,需要卡车空调电动化,在卡车停车休息时,关闭发动机,使用电动空调,可以大大节省油耗;最后就是客车空调 电动化,客车多温区电动空调可以根据车上的人数按需开启一个温区或多个温区,可以精准控制,避免浪费燃油。 除了在多个车型上普及高效空调外,汽车空调的电动化还要在技术上进一步提升。韦长华认为,当前使用的 R134a冷媒单位容积制冷量较小,且沸点较高,低温下蒸发压力较低,限制了能效的提高和低温制热的开发。因此,开发一种高能效的中高温制冷剂成为电动汽 车空调发展的趋势。新冷媒R410a 压缩机排量小,采用电子膨胀阀,耐压性能需提高37%左右。“随着新能源技术的发展,汽车空调系统和车用动力(发动机、电池和电机等)系统的热管理将深入 融合。汽车空调企业将进一步向整车热管理系统发展。”豫新汽车空调股份有限公司副总经理侯玉光说。 ■瞄准趋势开发新产品 “十三五”期间的汽车空调行业的发展趋势已经明了,汽车空调企业也准备开发相关产品和系统。 韦长华表示,当前,新能源汽车续驶里程成为大众关注的重点,其空调作为电量消耗大户,提高能效成为电动汽车空 调的首要任务。为实现节能,超力已经研发用PWM(脉冲宽度调制电源控制器)控制空调鼓风机及无刷空调鼓风机的高效换热器和电池热系统等产品,用于整车节 能,保障新能源汽车进一步技术升级。 为满足“十三五”新能源汽车的需求、解决高寒地区热泵空调能耗比差的问题,超力与国外机构开展合作,推进研发适合高寒地区使用的热泵空调系统及部件。 对未来电动汽车空调制暖的解决方案,奥特佳给出的产品是热泵型电动压缩机。钱永贵表示,当前电动汽车制暖采用 PTC加热,是电动汽车的耗电大户。冬天开启暖空调对电动汽车续驶影响非常大。奥特佳研发的热泵式电动压缩机可以在车外温度达到-15℃时依然可以制热, 提高续驶里程。其“汽车用高效电动空调(热泵)压缩机关键技术开发与应用”荣获“2015年中国机械工业科学技术一等奖”。 侯玉光表示,随着新能源汽车的推广和普及,豫新也将牢牢抓住机遇,与“电咖”合作开发新能源汽车,将重点开发 新型空调(热泵空调等)、动力(电池、电机等)热管理及关键热部件,积极拓展基于整车热系统和空气净化技术的远程智能控制和诊断产品。在此基础上,豫新向 客户提供整车热系统的整体解决方案。

    时间:2016-02-24 关键词: 汽车空调 电动化 高效率

  • ROHM开发出实现业界最低功率的高效率汽车音响用系统IC

    ROHM开发出实现业界最低功率的高效率汽车音响用系统IC

    全球知名半导体制造商ROHM面向日益多功能化的汽车音响用电源,开发出实现业界最低运行功率的系统电源IC“BD49101AEFS-M”。   本产品利用ROHM多年积累的汽车音响用系统电源的技术诀窍,实现了以高效 DC/DC转换器为中心的最佳电源系统。本产品的推出使ROHM以往产品13.3W的运行功率降低到4.66W,成功地降低功耗65%左右。作为汽车音响用系统电源IC,实现了 业界最低的运行功率。 另外,通过抑制发热,使无需散热板的表面贴装封装成为可能,从而大大简化了热设计并更加节省空间。不仅如此,还内置带数据线阻抗校正功能的USB电源,将汽车音响所需的系统电源集成于1枚芯片,有助于减轻客户的设计负担。 本产品从2015年8月开始暂以月产50万个的规模投入量产(样品价格700日元/个:不含税)。前期工序的生产基地为ROHM滨松株式会社(滨松市),后期工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (泰国)。 今后,ROHM将继续开发追求小型、高精度的产品,为应用的进一步节能不断贡献力量。 <背景> 近年来,随着汽车的电子化程度越来越高,对汽车的低功耗化和低油耗化程度的要求也水涨船高。 在这种背景下,汽车音响等汽车信息娱乐设备中,因USB、Bluetooth等的多功能化发展使电源系统日益增加,致使功耗增加成为广为关注的课题。但是,传统的汽车音响用系统电源IC,一般设计很容易,但因采用以效率较差的线性稳压器为中心的结构,所以存在应用工作时的电源效率问题。因此,系统电源IC也要求采用高效率的DC/DC 转换器,市场对高效电源IC的需求越来越大。   <新产品特点>   业界最低的运行功率,待机时的暗电流更低 ・正常工作时 以往,高效率的DC/DC转换器因外置部件较多而 存在成本高、安装面积增大等问题。但是,本产品优化了系统整体的结构,通过DC/DC转换器和线性稳压器的 最佳组合,将DC/DC转换器控制在2通道输出系统之内,大大改善了效率的同时还降低了成本。由此,大幅降低 工作时功耗较大的CD机械部和微 控制器等的功耗,实现了业界最低的运行功率。 ・待机时 DC/DC 转换器在待机时等负载电流较低时效率会下降,因此,本产品搭载了工作电流较低的专用线性稳压器, 用于始终通电所需的微控制器。在待机时,通过从DC/DC转换器切换到线性稳压器,使本产品的暗电流降低到100μA(typ)。从而,可抑制汽车引擎停止时的暗电流。   2. 表面贴装封装,更节省空间 本产品通过采用DC/DC转换器并优化电源结构,使发热量更低,实现了仅PCB板即可散热的表面贴装封装(HTSSOP-A44)。由此,不再需要散热板,与ROHM以往的产品相比,体积仅为1/14左右,有助于减少组装工时,并进一步节省系统 内部空间,降低设计负担。 3. 内置带数据线阻抗校正功能的USB用电源   给USB设备充电时,校正因数据线的线路阻抗产生的电压下降。可确保数据线端的电压保持恒定,因此可防止充电时间增加,满足USB标准的要求。另外,还配有过电流检测时用来通知微控制器的输出引脚。   <术语解说> 关于线性稳压器和DC/DC转换器的特点与用途  

    时间:2015-12-03 关键词: 汽车音响 rohm 高效率

  • ROHM开发出实现业界最低运行功率的高效率汽车音响用系统IC“BD49101AEFS-M”

    ROHM开发出实现业界最低运行功率的高效率汽车音响用系统IC“BD49101AEFS-M”

    21ic讯 全球知名半导体制造商ROHM面向日益多功能化的汽车音响用电源,开发出实现 业界最低运行功率的系统电源IC“BD49101AEFS-M”。 本产品利用ROHM多年积累的汽车音响用系统电源的技术诀窍,实现了以高效 DC/DC转换器为中心的最佳电源系统。本产品的推出使ROHM以往产品13.3W的运行功率降低到4.66W,成功地降低功耗65%左右。作为汽车音响用系统电源IC,实现了 业界最低的运行功率。 另外,通过抑制发热,使无需散热板的表面贴装封装成为可能,从而大大简化了热设计并更加节省空间。不仅如此,还内置带数据线阻抗校正功能的USB电源,将汽车音响所需的系统电源集成于1枚芯片,有助于减轻客户的设计负担。 本产品从2015年8月开始暂以月产50万个的规模投入量产(样品价格700日元/个:不含税)。前期工序的生产基地为ROHM滨松株式会社(滨松市),后期工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (泰国)。 今后,ROHM将继续开发追求小型、高精度的产品,为应用的进一步节能不断贡献力量。 <背景> 近年来,随着汽车的电子化程度越来越高,对汽车的低功耗化和低油耗化程度的要求也水涨船高。 在这种背景下,汽车音响等汽车信息娱乐设备中,因USB、Bluetooth等的多功能化发展使电源系统日益增加,致使功耗增加成为广为关注的课题。但是,传统的汽车音响用系统电源IC,一般设计很容易,但因采用以效率较差的线性稳压器为中心的结构,所以存在应用工作时的电源效率问题。因此,系统电源IC也要求采用高效率的DC/DC 转换器,市场对高效电源IC的需求越来越大。 <新产品特点> 1.业界最低的运行功率,待机时的暗电流更低 ・正常工作时 以往,高效率的DC/DC转换器因外置部件较多而 存在成本高、安装面积增大等问题。但是,本产品优化了系统整体的结构,通过DC/DC转换器和线性稳压器的 最佳组合,将DC/DC转换器控制在2通道输出系统之内,大大改善了效率的同时还降低了成本。由此,大幅降低 工作时功耗较大的CD机械部和微 控制器等的功耗,实现了业界最低的运行功率。 ・待机时 DC/DC转换器在待机时等负载电流较低时效率会下降,因此,本产品搭载了工作电流较低的专用线性稳压器, 用于始终通电所需的微控制器。在待机时,通过从DC/DC转换器切换到线性稳压器,使本产品的暗电流降低到100μA(typ)。从而,可抑制汽车引擎停止时的暗电流。 2. 表面贴装封装,更节省空间 本产品通过采用DC/DC转换器并优化电源结构,使发热量更低,实现了仅PCB板即可散热的表面贴装封装(HTSSOP-A44)。由此,不再需要散热板,与ROHM以往的产品相比,体积仅为1/14左右,有助于减少组装工时,并进一步节省系统 内部空间,降低设计负担。 3. 内置带数据线阻抗校正功能的USB用电源 给USB设备充电时,校正因数据线的线路阻抗产生的电压下降。可确保数据线端的电压保持恒定,因此可防止充电时间增加,满足USB标准的要求。另外,还配有过电流检测时用来通知微控制器的输出引脚。 <术语解说> ■ 关于线性稳压器和DC/DC转换器的特点与用途  

    时间:2015-12-01 关键词: rohm 汽车音响用系统ic 高效率

  • 钙钛矿薄膜修复术成功研发 大面积高效率太阳能电池成为可能

    在光-电转换等领域有机-无机钙钛矿材料具有巨大的应用前景。在短短4年内,钙钛矿太阳能电池的转换效率从9%提升到目前超过20%,已接近多晶硅的水平。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所长时间专注于钙钛矿新材料和大规模制备工艺的开发。其能源应用技术分所的研究团队已率先利用甲脒离子代替甲胺离子开发出具有更优禁带宽度和高温稳定性的新型钙钛矿材料(FAPbI3)(Chem. Mater. DOI: 10.1021/cm404006p)。在溶液法成膜工艺上,探讨了前驱体反应的调控对提高钙钛矿薄膜均匀性的制约作用(Phys. Chem. Chem. Phys. DOI: 10.1039/C4CP02113D;Chem. Mater. DOI: 10.1021/cm5037869)。在此基础上,逄淑平带领研究组与美国布朗大学、厦门惟华光能公司合作开发出一种全新的气体后修复技术,以解决钙钛矿大规模成膜均匀性问题,相关成果发表于国际化学期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Edit.),题目为Methylamine-Gas Induced Defect-Healing Behavior of CH3NH3PbI3 Thin Films for Perovskite Solar Cells,论文得到审稿人的高度评价,被期刊编辑部选为VIP (Very Important Paper) 文章。 高质量钙钛矿薄膜的大面积制备是钙钛矿太阳能电池发展的瓶颈。目前常用的溶液旋涂法是只适应于制备小面积的钙钛矿薄膜。由于钙钛矿材料自身易于结晶和溶剂相对较慢挥发的特性,在基于喷雾、涂布等工业技术制备的钙钛矿薄膜通常存在较多的缺陷结构,且均一性较差。这类缺陷会引起空间电场的不均匀分布,从而提高了光生载流子的复合几率,影响了器件的输出性能。 逄淑平研究发现钙钛矿材料可以跟甲胺气体直接反应生成一种可以流动的液体,其良好的流动特性使其可以有效修复材料中的缺陷结构,修复后可以通过改变外部环境使气体自发脱离钙钛矿材料。整个过程类似于一个简单的呼吸过程,仅需要几秒钟的时间就可以完成钙钛矿薄膜中晶体结构的重构。且结构重构后的晶格取向性得到明显提高,这将更有利于载流子在钙钛矿薄膜内部的分离和传输。 此种气体修复工艺在狭缝涂布工艺制备的大面积钙钛矿薄膜上同样展现出超强的修复能力,合作伙伴厦门惟华光能公司证明该气体修复过程不受尺寸、基底材料等因素的限制,可以大规模制备高均匀性钙钛矿薄膜,该工艺使得开发大面积高效率钙钛矿太阳能电池成为可能。青岛能源所在此基础上已申请专利保护核心知识产权。 该研究得到中国科学院青年促进会、国家自然科学基金委、山东省自然科学基金重点项目、青岛市应用基础研究计划项目以及青岛储能技术研究院的资助。

    时间:2015-07-06 关键词: 电源资讯 钙钛矿 薄膜修复 高效率

  • 一款高效率大电流直流稳压电源的设计与制作

    一款高效率大电流直流稳压电源的设计与制作

    许多电子爱好者们在 DIY 时,常常需要一个能输出大电流、性能优良的直流稳压电源,并且希望这个直流稳压电源还能够比较方便的根据自己的需要随时改变输出电压的大小。本文介绍一款采用MP1593 制作的 DC-DC 稳压电源,这款 DC-DC 稳压电源的体积很小,但它能提供 2A 甚至最高达3A 的输出电流,并且其性能指标非常好,完全可以满足电子爱好者们在 DIY 时的要求,下面就原理及实际制作等方面的一些问题做一个详细的介绍。 MP1593 典型的外部应用电路及部分: 电源的实际应用电路:

    时间:2015-05-07 关键词: 稳压电源 电源稳压电源 高效率

  • 高效率嵌入式程序开发

    摘 要:嵌入式系统对应用软件的质量要求很高,在嵌入式开发中须注意对代码进行优化,尽可能地提高代码效率。虽然C编译器都提供了一定程度的代码优化,但大部分由编译器执行的优化技术仅涉及执行速度和代码大小的平衡,不可能使程序既快又小,因而必须在编写程序时采取必要的措施。本文针对高效率嵌入式程序开发提供了一些编程技巧,对实际系统开发具有重要作用。关键词:编译器; 程序开发; 代码优化 [b]引言 [/b] 在多媒体、通信等计算复杂度高的应用中,为了满足制造费用、功耗、性能以及实时性等诸多限制条件的要求,嵌入式系统程序往往需要特殊设计。这使得设计师在设计面向特定应用的嵌入式软件时,需要有一套切实可行的编程准则。而在实际程序设计中,工程师尤其需要考虑对变量的使用和循环程序的处理。 [b]变量使用 [/b] 在进行实际程序开发时,变量的使用至关重要,其中使用全局变量比向函数传递参数更加有效,这样免去了函数调用时参数入栈和出栈的需要。当然,使用全局变量会对程序有一些副作用。变量定义的次序会导致最终映像中数据布局的不同,如图1所示。 图1 变量映像次序混乱状况 由此可见,在声明变量时,需要考虑怎样最佳地控制存储器布局。最好的方法是在编程的时候,把所有相同类型的变量放在一起定义。 通常,工程师设法使用short或char来定义变量以节省存储器空间。在函数的局部变量数目有限的情况下,编译器会把局部变量分配给内部寄存器,每个变量占用一个寄存器。在这种情况下,使用short和char型变量不但不会节省空间,反而会带来其它的副作用。如图2所示:假定a是任意可能的寄存器,存储函数的局部变量。同样完成加1的操作,32位的int型变量最快,只用一条加法指令。而8位和16位变量,完成加法操作后,还需要在32位的寄存器中进行符号扩展。其中,带符号的变量,要用逻辑左移和算术右移两条指令才能完成符号扩展;无符号的变量,要使用一条逻辑与指令对符号位进行清零。所以,使用 32位的int或unsigned int局部变量最有效。某些情况下,函数从外部存储器读入局部变量进行计算,这时候,需要把不是32位的变量转换成32位。至于把8位或16位变量扩展成 32位后,隐藏了原来可能溢出异常这个问题,需要进一步仔细考虑。 图2 不同类型局部变量的加法程序 在程序中,经常会使用switch case语句,每一个由机器语言实现的测试和跳转仅仅是为了决定下一步要做什么,就浪费了处理器时间。为了提高速度,可以把具体的情况按照它们发生的相对频率排序。即把最可能发生的情况放在第一,发生概率小的情况放在最后,这样会减少代码平均执行时间。 通常,工程师总是竭力避免使用冗余变量,以精简程序。一般情况下这样做是正确的,但是也有例外,如下所示: int f(void); int g(void); file://f()和g()不访问全局变量errs int errs; file://全局变量 void test1(void) { errs += f(); errs += g(); } void test2(void) { int localerrs = errs; // 定义冗余的局部变量 localerrs += f(); localerrs += g(); errs = localerrs; } 在第一种情况test1()里,每次访问全局变量errs时都要先从相应的存储器下载到寄存器里,经f()或g()函数调用后再存储回原来的存储器里面。在该例子中,一共要进行两次这样的下载/存储操作。而在第二种情况test2()里,局部变量localerrs被分配以寄存器,这样一来,整个函数就只需要一次下载/存储全局变量存储器了。尽量节省存储器访问的次数,对于提高系统性能非常有用。 [b]循环程序的处理 [/b] 计数循环是程序中常用的流程控制结构。在C中,类似下面的for循环比比皆是: for(loop=1;loop<=limit;loop++) 这种累加计数的方法符合一般的自然思维习惯,所以比下面的递减计数方法使用更多: for(loop<=limit;loop!=0; loop--) 这两者在逻辑上并没有效率差异,但是映射到具体的体系结构中,就产生了很大的不同。 累加法比递减法多用了一条指令,当循环次数比较多的时候,这两段代码就会在性能上产生明显的差异。分析其本质原因,在于当进行一个非零常数比较时,必须用专门的CMP指令来执行;而当一个变量与零进行比较时,ARM指令可以直接利用条件执行的特性(NE)来进行判断。很多时候循环展开由编译器自动完成,不过应注意对中间变量或结果被更改的循环,编译程序往往拒绝展开,这时候就需要工程师自己来做展开工作了。 尤其值得注意的是,在有内部指令cache的CPU上(如ARM946ES芯片),因为循环展开的代码很大,往往会出现高速缓冲存储器溢出。这时展开的代码会频繁地在CPU的高速缓冲存储器和内存之间来回调用,又因为高速缓冲存储器速度很高,所以此时循环展开反而会变慢。同时,循环展开会影响矢量运算优化。 ARM处理器核对NZ(零比较转移)有特别的指令处理,速度非常快,如果你的循环对方向不敏感,可以由大向小循环。需要注意的是,如果指针操作使用了i 值,这种方法可能引起指针索引超界的严重错误(i = MAX+1)。当然你可以通过对i做加减运算来纠正,但是如果这样就没有提高效率的作用了。 [b]结语 [/b] 本文对高效率嵌入式ARM程序开发总结了一些编程技巧。在实际的嵌入式系统开发中,可以大大的提高系统的性能,特别是在多媒体和通信等复杂度高的应用中,对程序设计具有指导意义。 参考文献: 1 Marshall P. Cline and Greg A. Lomow. C++ FAQs, Addison-Wesley, 1995 2 Bruce Eckel. Thinking in C++(C++ 编程思想,刘宗田 等译),机械工业出版社,2000

    时间:2014-08-17 关键词: 嵌入式 嵌入式开发 程序开发 高效率

  • 新一代高效率移动电源设计

    随着智能移动设备性能的不断提升,电池越来越不堪重负,移动电源产品随之发展壮大,此外,用户需求的提升也要求产品朝着灵活设计的方向发展。目前市场上的锂电池充电管理IC 大多为1A线性充电,其缺点表现为:1A的线性充电温度很高、片上热阻损耗严重,导致线性电池充电管理IC的电流很难做到2A,即使通过外扩MOS做到 2A,温度也比较高,而且转化效率在70%左右,因此,开关充电就显得非常必要。目前市场上对锂电池充电管理IC的需求主要是:2A~3A大电流集成MOS、开关式效率达到90%以上,以及低温充电管理IC。另外,多功能的集成芯片越来越受欢迎,包括开关充电管理、电池电量检测显示、同步升压输出限流等功能集成于单一芯片之上成为当今的发展趋势。 集成多功能,低成本更可靠 “三合一”、“五合一”芯片受到市场欢迎。ZS6366即是一款应用于移动电源,集成了开关锂电池充电管理、同步升压输出限流、电池电量检测显示、LED手电筒及按键控制为一体的便携式电源管理IC。它以开关方式进行充电,集成了包括涓流充电、恒流充电和恒压充电全过程的充电方式,浮充电压精度在全温度范围可达±1%,并且具有充电电流温度低,充电效率高等优点,配合适当的外围器件可以达到2A甚至更高的充电电流。 在充电状态下,如果输出USB同时接了负载,ZS6366的动态路径调整功能会智能分配输入电流优先提供给负载,如果负载电流增大,则会自动关闭充电,待负载充电电流逐渐减小到一定值时再打开电池充电,有效地限制了输入电流,防止损坏供电的适配器或者USB。同时也可以通过按键切换充电或放电。 ZS6366的DC-DC升压可达到±1%的精度,可以提供高达90%以上的升压转换效率,同时具有精确的升压限流功能。ZS6366 配置了4个LED恒流驱动端口,智能显示电池电量,芯片内置逻辑锁定功能,防止电量指示的状态不稳,同时集成了电池真实电压追踪技术,跟踪电芯内部真实电量,防止充放电造成的电压偏差。另外,ZS6366具有多重保护设计,包括负载过流保护、短路保护、软启动保护等,同时芯片端口设计了高性能的ESD保护电路,使得该款芯片具有极高的可靠性。电池放电在2.9V时关断,有效保护和延长电池充放次数和寿命。 基于ZS6366的应用实例 ZS6366采用同步降压方式来对锂电池进行充电,此做法的好处是可以将转换效率提升至90%以上,并且能很好地规避线性管理IC的温度高、电流无法做大的问题。而在充电功能、升压功能及保护功能上都做了非常好的优化,在做到快速充电的同时,提高了可靠性,降低了成本。图1为基于ZS6366的典型应用方案的系统框图,图2为充电过程中的状态转换示意,图3是一个典型应用的电路图。 图1:ZS6366芯片系统框图 图2:状态转换图 1 开关充电 在充电过程中,ZS6366用开关方式对电池进行涓流/恒流/恒压三段式充电。当电池电压低于3V时进行涓流充电;当电池电压高于3V时进行恒流充电;当电池电压接近4.2V时进行恒压充电,此时充电电流开始逐渐减小,当电流减小到恒流充电电流的1/10时,4个LED灯全部常亮,指示电池已经饱和。这时,芯片可选择电流进一步减小到零,维持浮充电压;或者终止充电,等待电池电压降低到一定电压(VRECHG)时进行复充(Recharge)。 充电时,对电池充电的电流大小由芯片的SNS引脚和BAT引脚之间的采样电阻RS来设定。恒流充电电流ICharge由下式决定: 涓流充电电流为ICharge的1/8,充满判断电流为ICharge的1/10 电流的瞬时增大会对电池造成伤害,当电池直接进入恒流充电时,ZS6366会控制充电电流逐渐增大到设定值,避免了瞬间大电流冲击引起的各种问题。 另外,ZS6366具有动态路径调整功能,保证了USB端负载的优先供电。如果充电过程中,输出USB同时带有负载,ZS6366会控制系统给电池充电同时供电给负载;如果VCCS》3.7mV,ZS6366会控制系统优先供电给负载,同时逐渐减小充电电流直到不充电,让全部输入电流供给负载,同时达到了输入限流的效果,如果VCCS《3.2mV,芯片会控制恢复充电。 2. 同步升压 此方案具有同步升压功能,可将单节锂电池2.9V ~4.2V之间的电压升压到5V输出,给负载供电。电池电压低于2.9V时,芯片系统将判断为电池电量不足,停止升压。当VIN电压低于3.3V时,系统将判断为电源适配器掉电,并启动升压电路。 升压时,ZS6366通过CS和CSN检测负载电流,如果负载电流逐渐增加,到达限流值时输出电压会下降,直到不升压(同步整流PMOS常开)。限流值的计算: 同时要满足: 直观地讲,充电电流和升压电流是相关的,如果充电电流设定为1A,在电池电压最低的情况下升压,升压时最多能输出1A左右的电流。如果想增大升压输出电流,则充电电流也要相应增加。 另外,ZS6366还具有放电过流保护和短路保护功能,负载电流超过限流电流继续增大,直至CS与CSN两端的压差超过60mV,且维持时间超过1s,则系统启动负载过流保护功能,芯片关闭USB的输出通路,进入待机状态。 3 保护 此方案拥有多种保护功能,可保障器件的正常工作。保护功能包括:充电USB短路保护、升压USB短路保护、二级短路保护和USB过压保护等功能。 充电USB短路保护:当充电时USB发生短路,芯片会关闭USB输出,熄灭电量指示灯,同时继续为电池充电;短路解除后,短按按键可以解除短路保护状态,USB输出打开,电量指示灯亮起,16s后恢复充电。 升压USB短路保护:当电池升压时,USB发生短路,芯片会关闭升压,进入待机状态;短按按键可以解除短路保护状态。 二级短路保护:在某些极限状态下发生USB短路,芯片检测不到短路状态,但仍然可以关闭USB输出,短路解除后会自动恢复原来状态,保护器件不被损坏,电池端也不会出现大电流,保护IC不会保护。 USB过压保护:输入电压过高,超过6V时,芯片会控制关闭USB输出,防止接在USB的便携设备因为过压而损坏,指示灯闪烁,提示输入电压异常,充电仍然正常进行。输入电压正常后状态解除。 4. 系统其他控制功能 当一个灯以4Hz频率开始闪烁时,表示系统内部电池电量不足(即电池电压已经低于2.9V),需要充电,这时升压系统已经关闭,LED灯闪烁4s后,系统进入待机状态。 在无电源的情况下,短按按键,启动5V升压系统给负载供电,同时LED灯显示当前电量,维持时间约为8秒钟,之后LED灯自动关闭,如果在8秒钟内灯没有熄灭的时候再一次短按手动开关,则灯会马上关闭。 图3:典型应用电路图。 设计的注意事项 在设计过程中,电阻、电容、电感等元器件的选择对于系统的正常工作起着非常重要的作用。比如电阻,RS和RCS的精度影响采样电流的精度,因此推荐使用1%精度的电阻;对于封装,请根据电阻实际的功率计算,也可以用两个并联的形式分散热量。例如:RS在升压时流过电流最大为2A,则它最大功耗是2A×2A×0.04Ω=0.16W RFB1和RFB2的精度影响输出电压的精度,因此推荐使用1%精度的电阻,如担心虚焊的问题也可考虑RFB1采样两个电阻并联。 总结 ZS6366运用了比较新颖的拓扑结构,升压和降压用同一个电感,不但充电可以做到同步,还支持同步升压给手机充电,所以在1A~2A输入充电时效率和温度表现都很好,同时还集成了运算放大器,可实现精准电量指示,并提供过充过放、过压、过流、短路、限流保护等功能。

    时间:2014-06-09 关键词: 电源管理 移动电源设计 高效率

  • OLED材料研发应更注重高效率

    目前OLED已在手机终端等小尺寸显示领域得到应用,在大尺寸电视和照明领域的发展潜力也得到业界的认可。不过,市场总体仍处初始阶段,只有持续改良现有材料,同时开发新材料,找出兼具高性能与低成本的解决方案,才能推动OLED商用的加速。由于OLED属于新兴技术,在材料开发上确实存在诸多可以提升的空间,比如材料的高效率、长寿命和低成本都是重要方向。随着OLED开始应用于照明领域,对OLED材料的效率与寿命必将提出更高的要求。显示领域OLED亮度达到100~300cd/cm2就可以得到应用。然而在照明用途中,亮度至少要达到1000~3000cd/cm2。如此一来,对材料的使用寿命必然提出更高的要求。此外,无论是显示还是照明应用,对OLED发光效率的要求也越来越高。目前,日本出光兴产小分子领域的蓝色荧光材料效率在1000cd/cm2条件下,光效为9.9cd/A,绿光为37cd/A,红光为11cd/A。光效的提高意味着功耗的降低,在节能减排受到广泛重视的大背景下,提高效率非常关键,降低成本也非常关键。目前OLED仅在高端产品中得到少量应用,因此成本问题还不突出。未来如果要想得到大规模普及,要与现有显示、照明技术进行竞争,如何开发低成本的制造工艺与低成本的材料将是今后的发展方向。如果要提高效率,采用磷光材料是一个解决的方向,不过目前磷光材料与当前主流的荧光材料相比,在热沉度与寿命上还存在较大的差距。比如深蓝色的磷光材料目前开发出的很少,而且寿命还达不到使用要求。中国企业如能在这方面取得突破,将会大大提升技术实力。在降低生产成本方面,小分子材料目前主要采用真空蒸镀的生产方式。如果能开发出更加简单的生产工艺如激光转印技术,也将极大推动成本的降低。无论液晶还是OLED,我国企业在产业链上游的材料领域均存在薄弱环节,但OLED毕竟是一个新兴技术,还处于起步阶段,如能及早切入,加大对平板产业上游核心材料的科研投入和扶持力度,加强企业和科研单位的合作,将有望补足中国企业的一大短板。

    时间:2014-02-03 关键词: 材料 研发 注重 高效率

  • 隆达电子发表每瓦200流明之高效率360度发光LED灯管

    隆达电子发表效率高达每瓦200流明 (lm/W)之360度全光角发光LED灯管,运用隆达之覆晶技术(Flip Chip)、晶粒级封装(Chip Scale Package, CSP)、以及玻璃基板打件(Chip On Glass, COG)等领先技术,实现了超高效率LED灯管,展现出隆达电子垂直整合一条龙的技术实力。此新技术将于10月27日起一连四天的香港国际秋季灯饰展中首度亮相。 素来以LED灯管产品与技术领先之隆达电子,此次发表超高效率之LED灯管,其效率高达每瓦200流明(lm/W),较目前一线品牌之高规灯管效率可再提升25%,且其360度全光角的发光设计,解决了目前市售LED灯管仅有180度发光角度的限制,因此更适合使用于层板灯或广告灯箱等需要广角发光之应用。 隆达电子表示,此灯管充分展现了隆达电子垂直整合的技术实力。在上游晶粒采用了覆晶技术(Flip Chip),其具有面积小亮度高之特点。而中游封装采用了晶粒级封装(Chip Scale Package, CSP),不须传统制程之导线架、简化封装流程。此外更创新采用了COG的玻璃基板打件设计,利用玻璃的穿透特性来达到灯管360度全光角发光;最后以隆达独特的灯管机构、光学与散热设计,呈现200 lm/W 高效率LED灯管,此新品将于香港国际秋季灯饰展中展出,预计于明年下半年量产。 关于隆达电子 隆达电子股份有限公司(3698)成立于2008年5月,为台湾唯一上、中、下游一条龙模式生产发光二极体LED(Light Emitting Diode)磊晶片(Epi)、晶粒(Chip)、封装(Package)、灯条到节能与智慧型照明产品的公司,其产品应用范围包含液晶显示器背光源、商业性照明灯源、消费性照明灯源及各式照明灯具等。隆达电子于2010年3月正式合并凯鼎科技,2011年9月正式挂牌上市,2012年营收突破新台币100亿元,2013年2月正式合并威力盟电子。员工人数约3800人,总部位于新竹市科学工业园区,制造基地包括台湾新竹科学工业园区、湖口工业园区、竹南广源科技园区以及大陆苏州工业园区(达亮电子)。

    时间:2013-10-17 关键词: 灯管 隆达 流明 高效率

  • Maxim Integrated推出超高效率、高可靠性DC-DC稳压器

    21ic讯 Maxim Integrated Products, Inc. 推出同步整流DC-DC降压转换器MAX17503,能够在较宽的工业电压范围内提供更高效率。MAX17503内置两个MOSFET开关,无需使用外部肖特基二极管,与其它工业应用高压DC-DC转换器相比,热耗降低50%,具有更高效率。器件输入电压范围为4.5V至60V,输出电流可达2.5A。MAX17503可节省50%的占用空间,元件数量减少75%。 工业设备通过摆脱散热器或风扇而日趋小型化,此外系统设计人员也在不断争取足够的设计裕量,以应对输入瞬态电压,满足安全标准的要求。MAX17503具有超宽输入电压范围,可显著降低热耗、提高可靠性。在负载变化范围较大的应用中,设计人员可以通过脉冲频率调制(PFM)提高轻载下的效率。MAX17503专为工业控制和自动化应用设计,理想用于工业过程控制、电机控制、电网及楼宇自动化应用中的可编程逻辑控制器(PLC)、过程变量变送器(PVT)、数控机床(CNC)和分布式I/O模块。 主要优势 · 高效率:与主流的非同步方案相比,热耗降低50% · 高可靠设计:工作在高达60V输入电压,确保设计能够承受恶劣的工业环境,无需外部保护电路 · 设计便捷:内部补偿电路支持整个输出电压范围和200kHz至2.2MHz开关频率 · 更低的方案成本和更小尺寸:外部元件数量减少75%,成本更低;集成MOSFET和更少的外部元件,使方案尺寸降低50%以上 业界评价 · Maxim Integrated业务总监Anil Telikepalli表示:“在单芯片开关稳压器内实现高压、大电流条件下的同步整流需要先进的工艺技术和创新的IC设计。作为首家在高压应用中实现同步整流的公司,Maxim能够提供无与伦比的高效率和小尺寸优势,令我们的工业客户在竞争中脱颖而出”。 供货信息 · 采用20引脚、4mm x 4mm TQFN封装 · 工作温度范围为-40°C至+125°C MAX17503是公司高压buck调节器系列的最新产品,该系列还包括MAX15062、MAX17501和MAX17502。如需MAX17503终端应用和MAX17503方框图的高分辨率图片,请查阅邮件附件。EE-Sim在线仿真工具将于 11月推出。

    时间:2013-09-24 关键词: maxim integrated DC-DC 高效率

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