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  • 实现LED照明最高可靠性-LED分流器方案

    严格的照明应用如路灯和汽车照明要求电路确保持续的光输出,即使部分LED发生故障。安森美半导体的LED分流器令电流绕过开路故障的LED。本演示视频展示三种不同类型的LED分流器。

    时间:2018-07-04 关键词: 安森美 电源技术解析 led照明 汽车照明 led分流器

  • 安森美半导体的超高电源抑制比(PSRR)LDO  提高无线和成像应用性能

    安森美半导体的超高电源抑制比(PSRR)LDO 提高无线和成像应用性能

    射频(RF)收发器、Wi-Fi模块和光学图像传感器等应用对开关稳压器产生的噪声或残留交流纹波较敏感。半导体行业领袖安森美半导体最近推出的超高电源抑制比(PSRR)低压降(LDO) 稳压器系列NCP16x及汽车变体器件NCV81x,实现超低噪声,是用于这类应用的理想电源管理方案。 安森美半导体的超高PSRR LDO稳压器系列简介 安森美半导体的超高PSRR LDO稳压器系列采用了一种新的专利架构,从而实现业界最佳的PSRR(最高达98 dB),阻止不想要的电源噪声到达敏感的模拟电路,而超低噪声无需额外的输出电容。其中NCP16x系列包括NCP160、NCP161、NCP163、NCP167四款器件,输入电压范围1.9 V至5.5 V,输出电流250 mA、450 mA和700 mA,采用相同封装,使设计易于扩展。压降低至80 mV,最低空载静态电流仅为12 uA,支持和帮助延长电池供电的终端产品的使用寿命。这些器件可提供1.2 V至5.3 V的固定输出电压,在整个应用范围内的精确度为+/-2%。仅1 uF的输入输出电容实现稳定的工作,能降低系统成本和体积。 表1:NCP16x系列关键参数 安森美半导体的超高PSRR LDO稳压器系列采用了一种新的专利架构,从而实现业界最佳的PSRR(最高达98 dB),阻止不想要的电源噪声到达敏感的模拟电路,而超低噪声无需额外的输出电容。其中NCP16x系列包括NCP160、NCP161、NCP163、NCP167四款器件,输入电压范围1.9 V至5.5 V,输出电流250 mA、450 mA和700 mA,采用相同封装,使设计易于扩展。压降低至80 mV,最低空载静态电流仅为12 uA,支持和帮助延长电池供电的终端产品的使用寿命。这些器件可提供1.2 V至5.3 V的固定输出电压,在整个应用范围内的精确度为+/-2%。仅1 uF的输入输出电容实现稳定的工作,能降低系统成本和体积。 NCP16x LDO系列为各种不同应用的图像传感器提供干净清晰的电源方案,如手机和监控摄像头。该系列还用以调节干净清晰的模拟信号,这是无线传输应用如WiFi、Zigbee或窄带物联网(NB-IoT)所需的。   NCV816x为NCP16x系列的汽车变体器件,包括NCV8160、NCV8161和NCV8163三款器件,符合AEC-Q100车规,提供汽车方案用于雷达/光达检测和汽车高清摄像头应用 。 表2:NCP816x系列关键参数 什么是LDO和PSRR 稳压器对获得稳定的电源电压至关重要。LDO稳压器能够在电源输入和输出端之间保持低压差。理想情况下,无论输出电流、输入电压、热漂移或工作寿命(老化)如何变化,LDO都能保持恒定的输出电压。然而实际情况下,必须综合考量有限的控制回路速度和负载电流的快速变化、线路瞬态效应、电子器件的固有噪声等因素的影响,以实现输出电压的稳定和精确。 PSRR是广泛用以描述电子电路抑制输入到输出端电源信号变化的能力的一个术语,本文特指LDO稳压器抑制任何输入耦合到输出的电源噪声的能力,输入端可能有一个含噪声的环境、一个DC-DC开关,或一个长的PCB走线,我们想要防止这种噪声被耦合,并在输出端有一个干净的精确信号。 为何高的PSRR很重要 在成像应用中,注入到系统中的任何噪声都会使图像质量下降。尤其在讲究图像质量的先进驾驶辅助系统(ADAS)中,满足超低噪声的要求对车辆的安全操作至关重要。如图1所示,在DC-DC应用中,有很多噪声可被耦合到图像传感器上。而采用LDO则有非常干净和稳定的输出。图像传感器的动态负载范围在1千赫兹到1兆赫之间。基于正被捕获的图像,在不同的轨道上动态负载会发生变化,这变化发生在每一读取列和每一读取列之间。因此,在较高频率下,高的PSRR可改善图像质量。     图1: DC-DC转换器和LDO的纹波对比 例如,安森美半导体的NCV8163用于ADAS的图像传感器应用中,通过滤除电源噪声来改善图像质量,避免电源噪声损坏施加到像素的电压信号。以下为示例演示: 我们使用一个NCV8163 LDO、一个外部信号发生器、两个相同的CMOS图像传感器系统单芯片(SOC)AS0260、两块不同的电源板。两个AS0260与两块不同的电源板装配。在一块板(板A)上,由一个电源产生AS0260所需的3个电压,并直接提供给AS0260。在另一块板上(板B),采用电源参考设计,其中包括DC-DC和高PSRR LDO产品NCV8163,以产生这3个电压。一个外部信号发生器用以产生噪声,并将其注入两块板的电源输入端,以进行对比。结果,板A的图像显示图像质量随着输入端的信号噪声被传送到像素电压而发生变化;板B的图像质量较板A有所改善,这得益于添加了NCV8163,从而阻止输入噪声的影响,带来干净清晰的信号到像素。92 dB的PSRR额定值和100 kHz以上的增强频率性能使NCV8163成为图像传感器应用的极佳选择。 在RF应用中,系统中产生噪声会导致更低的数据吞吐量,而最新的高速信号IC和无线电供电中提升的信号速度和降低的电源信号需要更低的噪声,这给设计带来挑战。超高PSRR的LDO可解决这一挑战。如图2 所示,这是一个典型的802.11 Wi-Fi的框图,其中有两个高PSRR LDO稳压器 NCP16x,用以滤除输入中任何对接收或者发送模拟信号产生任何影响的任何电源噪声,以确保有前后一致的数据吞吐量,并且不会丢失通信协议中的任何比特。     图2:802.11 Wi-Fi应用典型框图 了解PSRR曲线 在PSRR曲线图中,横轴表示频率,单位Hz,竖轴表示纹波抑制,单位 dB。在10 Hz至100 kHz的频率范围,PSRR受LDO有源控制;而在高于100 kHz的频率范围,PSRR更多的受系统中无源器件(电容器、负载电流、PCB布板)的影响。以NCP163的PSRR曲线为例,如图3 所示,在10 Hz至10 kHz的频率范围,PSRR曲线非常平缓,这对于在10 mA至20 mA的低电流范围内的Wi-Fi接收信号完整性很重要;在更高的频率范围,PSRR对图像传感器质量很重要,例如NCP163在100 kHz的PSRR超过60 dB。     图3:NCP163的PSRR曲线 影响PSRR性能的因素 1、LDO的选择 在0至100 kHz的频率范围, PSRR取决于LDO稳压器的性能。 2、在应用设计中: · 使用建议的输入输出实际电容值。 · 选择合适的电容器。对于某些陶瓷电容器,实际电容值随直流偏压和您的应用的工作温度范围而变化,因此增加更多的电容并不一定会改善性能。 · 优化PCB布板和接地以尽量减少外部纹波源的串扰 3、工作条件 确保应用中输入和输出电压间足够的电压余量。LDO工作在接近Dropout模式时没有充分的空间来抑制输入纹波信号,会降低PSRR。 总结 PSRR 是成像及射频应用的一个关键参数,在宽频率范围 (10 kHz至100 kHz)提供高PSRR对于终端应用性能非常重要。安森美半导体在这一领域处于领先地位,新推出的超高PSRR LDO NCP16x系列及其汽车变体器件NCV816x系列具备业界领先的PSRR,比一些传统的LDO高 30 dB,通过有效地降噪提升成像质量、保持信号完整性和最大化每比特供电能效,小体积还适用于高密度设计,是噪声敏感应用如射频、传感器、摄像机、智能手机、平板电脑或无线局域网的极佳选择。

    时间:2018-06-29 关键词: 安森美 电源抑制比 电源技术解析 ldo稳压器

  • 用于低功率应用的高能效AC-DC开关稳压器方案

    用于低功率应用的高能效AC-DC开关稳压器方案

    近年来,世界各国政府为了因应全球气候变暖,纷纷制定更严格的高能效法规与标准,提升电源能效,降低能耗,以期减轻对环境的压力。安森美半导体身为全球领先的半导体供应商,积极推动高能效创新,提供宽广阵容的高能效电源产品及方案,涵盖从高集成度功率因数控制器、AC-DC控制器、DC-DC控制器,到分立MOSFET、整流器、IGBT等,以及智能功率模块(IPM)和功率集成模块(PIM)等,用于计算机、消费(电视机、DVD、机顶盒、游戏机等)、白家电、电信、工业及LED照明等重点应用,符合或超越各种能效规范。本文重点围绕市场上的低功率应用,如消费类电器/白家电辅助电源、待机隔离电源、电表/智能电表电源、辅助电源、调制解调器/路由器AC-DC适配器、低功率LED照明、工业设备控制等,介绍安森美半导体涵盖2 W到25 W功率范围的高能效AC-DC开关稳压器方案。图1:市场上常见的低功率AC-DC开关稳压器应用。安森美半导体提供一系列高能效固定频率脉宽调制(PWM)电流模式开关稳压器,包括: NCP1010及NCP1011,用于0至5 W应用; NCP1012、NCP1013、NCP1014和NCP1015,用于5 W至10 W应用; NCP1027及NCP1028,用于5 W至15 W应用; NCP1070、NCP1071、NCP1072、NCP1075、NCP1076及NCP1077,用于3 W至15 W应用; NCP1124、NCP1126及NCP1129,用于10 W至30 W应用; NCP1136,用于15 W至20 W应用。其中,NCP107x、NCP112x及NCP1136是新的开关稳压器产品,也是本文探讨重点。这些产品中,NCP107x集成了700 V高压MOSFET开关,NCP112x集成了强固的650 V高压MOSFET,而NCP1136集成了800 V高压MOSFET。1) NCP107x系列700 V单片集成开关稳压器NCP107x系列单片开关稳压器采用PDIP-7或SOT-223封装,与NCP101x系列引脚对引脚兼容。NCP107x系列采用电流模式65/100/130 kHz固定频率工作,用于3 W至15 W功率的应用,如平板电视辅助电源、白家电、电表等。这系列器件支持频率反走及跳周期模式,提升电源轻载能效。这系列器件还具有内置高压启动功能,支持动态自供电(DSS),提供无损耗的启动序列。这系列器件的其它特性包括:短路保护、1 ms软启动、频率抖动、Vcc引脚过压保护等。NCP1070和NCP1071集成了导通阻抗为22 Ω的MOSFET,峰值电流分别250 mA和350 mA。NCP1072和NCP1075的MOSFET导通阻抗为11 Ω,峰值电流分别为250 mA和450 mA。NCP1076和NCP1077的MOSFET导通阻抗为4.3 Ω,峰值电流分别为650 mA和800 mA。安森美半导体基于NCP107x开发了一系列参考设计。图2显示的是基于NCP1075/2的5至10 W参考设计,针对智能电表、电表及白家电应用。这参考设计提供较高能效,同时提供低空载待机能耗。这参考设计演示板还提供低成本感测电路选择。图2:用于智能电表、电表及白家电等应用的NCP1072/5 5到10 W参考设计。基于NCP1075的双路输出8 W参考设计(见图3),提供优异的能效水平及互稳压性能,用于白家电及工业设备等应用。图3:用于白家电、工业设备等应用的NCP1075 8 W双路输出参考设计。基于NCP1070/1的参考设计(见图4)典型输出电压为5 V,输出电流1 A,提供80%的能效,适合低功率AC-DC适配器及消费电子应用。图4:用于低功率AC-DC适配器、消费电子等应用NCP1075 2到5 W参考设计。基于NCP1076/7的20 W参考设计典型能效达80%,适合白家电及工业等应用。图5:基于NCP1076/7的20 W参考设计。基于NCP1075的12 W参考设计采用抽头(tapped)电感来隔离交流信号,提高MOSFET工作的占空比,提高系统能效及电路性能。这参考设计适合白家电、电表及工业设备等应用。图6:基于NCP1075的12 W抽头电感降压参考设计。为了配合采用极高交流主电源电压供电的低功率应用,安森美半导体还提供基于NCP1075、带预稳压器的15 W参考设计。这采用设计采用专利的电路应用,支持在2相(而非相位和中性点)之间供电,而没有相应双输入大电容及相应高电源电压的缺点,帮助降低BOM成本。图7:基于NCP1075开关稳压器和200 V预稳压器的极宽电压范围15 W参考设计。2) NCP112x系列650 V单片开关稳压器NCP112x系列峰值电流模式单片开关稳压器内置650 V额定雪崩能量MOSFET,采用65 kHz或100 kHz开关频率工作,采用PDIP-7封装,适合平板电视辅助电源、白家电、电表等应用。这系列产品中,NCP1124和NCP1126分别集成导通阻抗为9 Ω和6 Ω的MOSFET,能够提供达15 W输出功率;NCP1129集成2 Ω MOSFET,能提供达25 W输出功率。这系列器件在轻载条件下频率能够反走至26 kHz及采用跳周期模式工作,帮助提升轻载能效。NCP112x支持正常及频率反走条件下的频率抖动,改善电磁干扰(EMI)性能。其它特性包括内置4 ms软启动、可调节限流及低空载待机能耗(<100 mW)等。 安森美半导体基于NCP1126开发了20 W参考设计。这参考设计提供5 V输出电压及最大5 A输出电流,采用外部补偿来优化输出负载,待机能耗极低。图8:基于NCP1126的20 W参考设计提供极低待机能耗。基于NCP1129的20 W参考设计提供12 V输出电压及连续1.6 A电流,同样提供高能效和极低待机能耗,适合白家电、电表、智能电表等应用。图9:基于NCP1129的20 W参考设计适合白家电、电表/智能电表等应用。3) NCP1136 800 V单片开关稳压器NCP1136单片集成开关稳压器与NCP112x系列引脚对引脚兼容,其特性与NCP112x类似,均采用PDIP-7封装,集成额定雪崩能量MOSFET,同时具有轻载时频率反走、跳周期、快速软启动、可调节限流及低空载待机能耗等特性,适合平板电视辅助电源、白家电、消费电子及电表等应用。不同的是,NCP1136集成的是3.7 Ω导通阻抗、800 V MOSFET。基于NCP1136的20 W参考设计在宽负载范围条件下提供高能效,并提供低待机能耗(图10)。总结:安森美半导体为市场上的低功率应用提供宽广阵容的AC-DC开关稳压器产品,用于白家电、消费电子、电表/智能电表、工业控制等多种应用。安森美半导体还基于这些产品开发了一系列参考设计,不仅在典型负载范围下提供高能效,还提升轻载能效,降低空载待机能耗。设计人员利用这些产品及参考设计,能够更快地开发高能效的低功率电源应用,并在市场上占据更有利位置。表1:安森美半导体低功率开关稳压器特性及典型应用小结。表2:安森美半导体低功率开关稳压器参考设计

    时间:2018-06-28 关键词: 安森美 igbt 电源技术解析 dc-dc控制器 分立mosfet ac-dc控制器

  • 安森美半导体高能效AC-DC LED通用照明方案拓宽您的设计选择

    安森美半导体高能效AC-DC LED通用照明方案拓宽您的设计选择

    在节能、环保及全球LED照明迅猛增长的趋势下,LED球泡灯等已几乎家喻户晓,而随着相关技术的进步,LED成本及性能水准已大幅提升。安森美半导体专注于运用在电源管理方案方面的专知和技术,克服固态照明的挑战,提供LED照明应用的完整方案,涵盖高低功率因数、隔离或者非隔离拓扑结构、调光以及非调光的应用等,并利用在工业应用的经验和专长,不断开拓新兴的智能照明市场,推出有线及无线通信系列产品(PLC 、KNX)、环境光及无源红外(PIR)传感器、以太网供电(PoE)控制器等,满足不同的应用需求,推动LED照明市场的发展和进步。本文将重点介绍安森美半导体近期于AC-DC通用照明新增的产品系列及智能照明方案。功率因数校正(PFC)初级端控制LED驱动器针对筒灯、线性管/LED灯泡替代、电子控制装置、LED照明引擎及智能照明等要求高功率因数、低谐波失真的最高60 W功率的单段式设计应用,安森美半导体推出LED驱动器系列NCL30085、NCL30086、NCL30088,利用PFC初级端电流控制算法,当采用准谐振(QR)模式工作时提供高能效。以NCL30088为例,它支持隔离反激、降压-升压、单端初级电感转换器(SEPIC)拓扑结构,功率因数(PF)典型值高于0.98,无需光耦,能单独从初级端实现精密稳流(精度典型值±2%),提供线性前馈补偿,宽VCC范围支持宽正向电压应用,低启动电流典型值13uA,可工作于-40℃至125℃的宽工作温度范围,基于负温度系数(NTC)的电流热反走可防止LED驱动器在恶劣环境下过热,并内置一系列强固的保护特性,包括:LED串开/短路保护、逐周期限流、输出二极管短路保护、VCC偏置电压和欠压保护、电流感测电阻短路保护及自动恢复或闩锁故障处理。而NCL30086“可智能调光”,支持以控制平均LED电流的单个输入进行模拟/数字脉宽调制(PWM)调光,与非调光的NCL30088相辅相成。图1:PFC初级端控制LED驱动器NCL30088应用示例——高达20W的降压-升压驱动器用于LED线性灯管NCL30088作为降压-升压驱动器用于高达20W的LED线性灯管时,交流输入电压范围90-305Vac,正向电压范围90-180Vdc,提供100mA输出电流,PF大于0.98,总谐波失真(THD)典型值5%,能效高达91%。图2:NCL30088应用于LED线性灯管的评估板和能效测试值NCL30085应用示例——达10W的隔离型3步线性可调光驱动器用于灯具NCL30085作为隔离型可调光驱动器用于灯具时,通过切换开关导通/关断提供3步对数调光:75%、25%、5%,交流输入电压范围90-265Vac,正向电压范围14-28Vdc,输出电流350mA,功率因数大于0.98,THD典型值10%,能效高达85%。图3:NCL30085的评估板和3步调光图示高功率因数反激式LED驱动器——NCL30060为确保当工作在临界导电模式(CrM)时在宽范围输入电压和输出功率提供接近1的功率因数,安森美半导体推出高功率因数反激式LED驱动器NCL30060,该器件采用恒定导通时间的PWM控制方法,可支持大于50W的功率范围。次级端反馈控制支持诸如隔离型1-10V调光、宽正向电压范围或要求LED模块热反馈的应用,典型用于LED驱动器、光源和灯具及电子控制装置等中等功率单段式设计应用。NCL30060支持达700V的高压启动,提供高功率因数及低THD,宽Vcc范围,提供直接的光耦反馈连接,集成12V门极驱动钳位和自动恢复/闩锁故障选项等功能,并内置初级端过流、输出过压、绕组短路、输出整流器短路、输出短路、欠压等强固的故障保护。安森美半导体还为该器件提供辅助设计工具和支持,包括NCL30060LED1GEVB评估板、EVBUM2240/D评估板手册及基于Microsoft Excel的设计工具。评估板支持90-305Vac的输入电压范围,10-41V的正向输出电压范围,提供700 mA恒定的输出电流和高达25W的输出功率,支持1-10V或PWM调光,THD小于10%,能效高达88%。图4:NCL30060LED1GEVB评估板和@25 W时的性能表现高功率因数低纹波两段LED驱动器——NCL30030安森美半导体的NCL30030针对高棚灯、路灯和停车场照明、槽形灯具替代、高压气体放电灯(HID)替代、舞台灯光等大功率照明应用,高度集成CrM PFC及QR反激控制器:PFC段利用独特的乘法器结构提供低THD,而QR控制器利用专有谷底锁定系统提速,并随着功率减小降低开关频率,以提供高达90%的能效。可提供故障控制引脚用于可编程的热关断,且可使用专用引脚禁用PFC。NCL30030支持700V高压启动,提供高达30V的宽Vcc范围,内置强固的保护组合,可进行自动恢复故障处理。安森美半导体为NCL30030提供 NCL30030LEDGEVB评估板,支持90-305Vac的输入电压范围、60-210V的正向输出电压范围、700mA的输出电流和高达150W的输出功率。智能照明智能照明通过通信及传感技术,实现远程控制(导通或关断,调光或改变色彩)及监测(远程诊断),从而以更少电能执行相同或更多任务,达到提升能效、节能的目的。(一)通信1.PLC调制解调器/电力线驱动器电力线组成了全世界最大的铜基础设施,电力线通信(PLC)已成为用为主要通信及控制链路的符合逻辑的途径。使用PLC调制解调器可实现双向通信,以构成完全联网的智能系统。安森美半导体提供PLC调制解调器NCN49599、NCN49597用于智能电网、AMIS49587用于智能电表,以及功率放大器NCS5651用作驱动。NCN49597基于ARMCortexM0内核微控制器(MCU),同时支持AC及DC工作,每通道最大波特率达4.8k,支持A、B、C及D波段,且提供可编程软件,而NCN49599在NCN49597基础上还集成1.2A、两段式功率放大器。AMIS-49587基于ARM7 MCU,仅支持AC工作,每通道最大波特率为2.4k ,支持A、B波段。这些调制解调器都采用领先的扩频型频移键控(S-FSK)技术,嵌入MAC+PHY,提供极低能耗。图5. PLC调制解调器/电力线驱动器2.KNX收发器KNX是基于OSI的标准化(EN 50090, ISO/IEC 14543)网络通信协定,用于智能楼宇。KNX网络基于现有双绞线,使用KNX收发器来通信。KNX承接及融合了此前的三个标准:欧洲家用系统协定(EHS)、BatiBUS及欧洲安装总线(EIB或Instabus),并支持EN50090欧洲标准、ISO/IEC14543-3国际标 准、GB/Z20965中国标准、ANSI/ASHRAE135美国标准等开放标准。KNX收发器可连接电路及传感器,为建筑物内9600波特KNX双绞线(TP)总线提供温度及亮度控制,而TP总线可提供数据通信及电源。安森美半导体的KNX收发器NCN5120集成20V稳压器和两路DC-DC转换器,提供3.3V固定电压和3.3V-21V的调节电压,用于照明控制、遮光和百叶窗控制、供暖、通风、访问控制和远程控制,集成度高、物料单成本低。(二)传感1.运动检测器无源红外控制器(PIR)针对照明及占用情况传感市场,安森美半导体推出PIR NCS36000,可放大和调理源自PIR传感器的信号。该器件的工作电压为3.0V—5.75V,集成低噪声双级放大器,并集成电压参考以驱动传感器,内部振荡器带外部电阻电容,支持单/双脉冲检测,数字滤波器可将故障告警减至最少,可直接驱动LED及继电器。客户可定制数字滤波和模拟工艺,灵活且物料单(BOM)成本比可相比拟的分立元件方案更少,适用于配合宽范围的占用情况传感器。图6:运动检测器PIR2. 环境光及距离传感器安森美半导体提供NOA1212 、NOA1305环境光传感器及NOA3302环境光及距离传感器。该系列器件可根据EEPROM灵活定制,具0.0125流明检测,带可定制的滤波(即适光性光回应),提供暗电流及温度补偿、最低的平均每分辨率位的能耗,其高速模式I2C接口在断电期间对总线工作没有任何影响。图7 :环境光传感器(三)以太网供电(PoE)控制器安森美半导体提供NCP1080、NCP1081、NCP1082、NCP1083、NCP1090、NCP1091、NCP1092、NCP1093、NCP1094用于PoE应用,以NCP1083为例,它集成完全兼容的PoE和DC-DC控制器,可用于驱动LED灯,而LED灯可通过PoE远程控制。当以太网线缆上通电时,NCP1083支持正常的PoE工作。而在以太网线缆上没有通电时,这器件接受辅助电源输入,为应用供电。NCP1083符合IEEE 802.3at标准,支持达40W稳压功率的扩展功率范围,峰值能效高达89%。图8:PoE控制器NCP1083结语安森美半导体持续推出新系列AC-DC通用照明方案以满足各类应用对尺寸、能效、功率因数、驱动电流等不同要求,并因应当前智能LED照明的发展潮流,提供领先的通信、传感器系列产品及方案,为工程师实现更节能环保的智能照明系统拓宽设计选择。

    时间:2018-06-27 关键词: 安森美 电源技术解析 AC-DC led驱动器 led通用照明方案 knx收发器

  • 视频: 提升开关电源应用能效的低正向电压沟槽型肖特基整流器 (LVFR)

    视频: 提升开关电源应用能效的低正向电压沟槽型肖特基整流器 (LVFR)

    了解如何使用安森美半导体的低正向电压沟槽型肖特基整流器(LVFR)提升开关电源应用的能效,理解如何在无须复杂设计方案的条件下遵从规范机构的强制性能 效规范,并观看­在65 W电源应用中应用LVFR产品的演示及能效提升结果。安森美半导体的沟槽型拓扑结构提供更强的导电性能,使正向电压低且产生反向偏置,还产生夹断 (pinch-off)效­应,降低热失控风险。LVFR整流器在完整工作温度范围内均提供稳定的开关性能,因而简化设计,使其成为以较高开关频率工作的 应用的极佳选择。电源设计必杀技:TI公司最系统的电源设计培训资料

    时间:2018-06-26 关键词: 安森美 开关电源 电源技术解析 肖特基整流器 lvfr

  • 安森美推出新的多芯片模块PWM降压稳压器系列 提供领先市场的电流密度和全集成的MOSFET

    FAN6500xx系列的非凡集成度提供更高的能效和可靠性 21ic讯 安森美半导体(ON Semiconductor)推出3款新的高能效中压脉宽调制(PWM)降压转换器。 安森美半导体新的FAN6500X 降压转换器系列支持4.5 V至65 V的宽输入电压范围,输出电流高达10 A,输出功率为100 W,结合经历时间测试的固定频率控制方法与灵活的Type III补偿和强固的故障保护。安森美半导体集成了PowerTrench® MOSFET技术,以创建一种强固的集成方案,为DC-DC应用提供领先业界的功率密度和能效。 FAN65008B/5A/4B PWM 降压转换器结合安森美半导体的PowerTrench MOSFET工艺与领先业界的封装技术在一个四方扁平无引线(PQFN)封装中,提供电源路径上极低的寄生效应,使开发人员能够实现98.5%的峰值能效,比使用一个外部MOSFET的方案具有更低的振铃和更好的电磁干扰(EMI)。 这三个器件都支持4.5 V至65 V的宽输入电压范围,适用于工业和消费电子领域的广泛应用,从基站电源到家庭自动化。它们也适用于电池管理系统,以及USB供电(PD)应用。集成两个LDO和一个片上电源路径开关使设计人员能灵活地使用电源路径从输入电压、降压转换器输出或通过PVCC引脚为控制器供电。 高集成度使制造商可以采用FAN6500x系列在功率密度、物料单(BoM)成本、性能和灵活性之间取得适当的平衡。安森美半导体通过充分利用PowerTrench MOSFET技术,成功地解决开发人员期望电源管理方案可提供的关键特性。 FAN6500x系列实现了一系列全面的功能以保护器件本身和任何下游电路不受损害。这些保护功能包括可调过流保护、热关断、过压保护和短路保护。 安森美半导体移动、计算和云分部副总裁Richard Lu说:“随着FAN6500X系列器件的发布,安森美半导体已生产了一系列强固的方案,以领先业界的能效、功率密度和灵活性帮助客户满足他们的中压DC-DC需求。” 安森美半导体提供配套的评估板(FAN65004B-GEVB、FAN65005A-GEVB和FAN65008B-GEVB)。请联系您的安森美半导体销售代表以申请评估板。 封装和定价 FAN65004B系列采用PQFN-35封装,每3000片批量的单价为2.68美元。

    时间:2018-06-26 关键词: 安森美 MOSFET 降压稳压器

  • 安森美的智能手机电源管理方案

    安森美的智能手机电源管理方案

    近年来,手机等便携设备市场持续快速发展。据预计,手机出货量将从2011年的14亿部增长至2014年的18亿部;其中又以智能手机市场耀眼,受大量低成本Android手机上市推动,同期智能手机出货量将从4亿部增长至6.8亿部,而且智能手机的半导体元件含量远高于功能型或入门型手机。与此同时,领先制造商更加重视用户使用体验,其举措之一是在产品设计中选择能够更好配合智能手机等便携设备应用要求及技术趋势的产品及方案。安森美半导体身为全球高能效电子产品的首要硅方案供应商,针对便携应用提供丰富的解决方案。本文将重点探讨安森美半导体的高性能、高能效方案如何配合智能手机等便携应用的要求及技术趋势,帮助设计工程师选择适合的元器件方案。高集成度PMIC简化设计,加快产品上市进程众所周知,便携设备集成的功能越来越多,从拍照到音视频播放、游戏乃至位置服务等,不一而足。而随着3G乃至4G网络基础设施的就绪,用户越来越习惯于透过智能手机等便携设备来以无线方式访问丰富的数据及多媒体内容,需要便携设备嵌入更多更强大的射频(RF)模块。相应的代价是功率消耗越来越高,而电池容量及技术方面的进展仍然缓慢,便携设备设计人员必须适应这种结合许多功能的高集成度趋势,提供足够长的电池使用时间,同时配合消费者对纤薄外形的需求。为了应对这些挑战,便携设备设计人员的一项可行策略就是在选择集成多种功能的主芯片组,同时选用高集成度的电源管理集成电路(PMIC),帮助简化设计,使控制电源所需的资源减至最少,并将外形因数保持在可控范围之内。图1:安森美半导体提供的mini-PMIC功能示意图。安森美半导体提供一系列的微型电源管理IC(mini-PMIC),其功能示意图参见图1.这些微型电源管理IC集成多个DC-DC开关转换器或低压降(LDO)线性转换器,同时还可能集成其它多种控制或保护功能等,如总线控制、排序器、功率良好(PG)监控、启用(Enable)、带隙参考、振荡器、欠压锁定及热关闭等保护功能或动态电压调节(DVS)等。安森美半导体的mini-PMIC目前包括NCP6922、NCP6914、NCP6924及NCP69xy等(功率及功能递增)。以NCP6922为例,这款mini-PMIC提供4路从0.6 V到3.3 V输出的电压轨(2路DC-DC加2路LDO),同时集成了内核、上电排序器、热保护及时钟等多种功能(详见图2),采用2.05 mm x 2.05 mm CSP封装,不仅减小方案尺寸,还藉I2C控制提供设计灵活性,适用于要求多种稳压输出、使用数字信号处理器(DSP)和/或微处理器的电池供电便携设备。这器件支持2.3 V至5.5 V输入电压范围,配合最新电池技术;还支持高达3 MHz的DC-DC工作频率,可以减小输出电感及电容的尺寸;静态电流消耗低至64μA,帮助延长电池使用时间;还支持动态电压调节(DVS),提升系统能效。图2:安森美半导体的NCP6922 mini-PMIC集成2路DC-DC、2路LDO及其它多种功能。值得一提的是,安森美半导体的这系列mini-PMIC可以提供定制的上电排序功能,以适应不同平台应用需求。这系列IC中集成的LDO可以采用DC-DC输出供电,进一步提升能效。其它优势包括以I2C控制提供设计灵活性、支持低至2.3 V的电压以配合新电池技术、提供间距低至0.4 mm的QFN及CSP封装等。安森美半导体还提供丰富的知识产权(IP)库及模块化途径,帮助客户应对高集成度趋势,以及加快产品上市进程。降压或升压DC-DC开关稳压器配合应用处理器供电或HDMI端口供电虽然高集成度PMIC的应用日益增多,但在便携产品中,不是所有电源域都需要使用高集成度PMIC.而随着便携产品功能不断增多,集成度相对较低的电源转换IC的需求也增加了,以此配合增加新功能。例如,对于便携产品而言,为了给高耗电的应用处理器供电,设计人员可能需要使用DC-DC开关稳压器。安森美半导体推出了集成度相对较低的系列DC-DC开关降压转换器IC,如NCP6334B/C、NCP6338、NCP636x模块等。这些IC都接受2.3 V至5.5 V输入电压,配合最新电池技术。以NCP6334B/C为例,这是一款2 A、3 MHz DC-DC降压转换器,集成了功率良好(PG)及工作模式选择(PWM模式或PFM/PWM自动模式)功能,是一款节省成本及空间的方案,非常适合于为要求以低电压提供大功率的新型微处理器供电。NCP6338功能与NCP6334类似,但可提供高达6 A输出电流,配合最新处理器需求。NCP636x模块则是0.8 A、6 MHz DC-DC降压转换器模块,高达6 MHz的开关频率便于采用更小尺寸的外部元器件,使总方案尺寸小于5 mm2(最大高度1 mm),尤其适合容限极有限的便携应用。图3:适合HDMI端口供电的CAT3200HU2低噪声电源IC.值得一提的是,如今许多智能手机都配备HDMI接口,方便用户传输视频数据。这些HDMI接口采用+5 V电压供电,高于便携产品中常用的锂离子电池的供电电压,这时候就需要DC-DC升压转换器。有利的是,安森美半导体推出了针对HDMI端口供电应用的低噪声电荷泵DC-DC升压转换器CAT3200HU2,这器件接受2.7 V至4.5 V输入,提供5 V/100 mA(及可调节输出),采用UDFN-8封装,适合于3 V至5 V的升压转换(也适合2.5 V至3.3 V升压转换),典型应用包括HDMI及DisplayPort端口供电等。图3显示的是典型应用电路。低电流、低噪声LDO配合延长电池使用时间及减小尺寸如前所述,尽管高集成度PMIC在智能手机便携产品中应用增多,但独立的DC-DC开关稳压器或LDO仍有充足应用空间,如需要LDO来配合便携设备将电池使用时间延至最长并将尺寸减至最小,特别是那些射频(RF)及噪声敏感型功能仍然需要使用低噪声的LDO.以手机为例,LDO的典型应用包括音频插孔、相机模块、显示屏模块、GPS模块、接口、LCD/触摸屏控制、麦克风、GSM/WCDMA射频子电路板、蓝牙模块及USB端口等。安森美半导体提供适合便携应用的宽广阵容LDO,其中包括NCP45xx及NCP46xx系列,如NCP4586(100 mA)、NCP4587/89(150/300 mA)、NCP4588(200 mA)、NCP4681/4(150 mA)、NCP4682/5(150 mA)、NCP4680(100 mA)及NCP4683(300 mA)等。此外,CAT62xx系列的多款LDO也非常适合便携应用,包括确保提供500 mA输出电流的CAT6219、提供两路300 mA峰值输出电流的CAT6221、空载接地电流仅为典型值10μA的CAT6220、提供1 A峰值电流的CAT6243及超低工作电流的CAT6289等。图4:CAT6289超低工作电流NanoPower LDO框图及典型应用电路图。以CAT6289为例,这是一款超低工作电流(典型值400 nA)的NanoPower LDO,输入电压范围为1.8 V至5.5 V,提供8种标准电压输出,包括1.00、1.20、1.25、1.50、1.80、2.50、3.00及3.30 V,10 mA电流时的典型压降为380 mV,1 kHz时的典型电源抑制比(PSRR)为-60 dB.这器件采用小型1.5 mm x 1.5 mm TDFN-6封装,能够帮助便携设备延长电池使用时间,并配合小外形因数设计。配合便携设备不同充电应用OVP及OCP保护方案智能手机等采用锂离子电池供电的便携设备在日常充电/供电应用中,可能面临正向/负向过压、过流等风险,故需要安全的保护方案。安森美半导体的便携设备OVP保护方案主要包括针对墙式适配器/USB充电的30 V/高达3 A系列产品(包括NCP347/348、NCP349、NCP367、NCP370、NCP372及NCP391等),以及针对USB充电的20 V/500 mA系列产品(包括NCP360、NCP361、NCP362及NCP373等);OCP保护方案包括NCP380、NCP381及NCP382等。以NCP367为例,这是一款提供+30 V过压保护及高达3 A过流保护、带电池电压检测功能的保护IC(见图5)。这器件保护便携设备电池免受输入过压(在出现故障工作条件下会断开系统与Vbus或AC-DC适配器的连接)、充电过流及充电过压影响。NCP367提供最大值100 mΩ的低导通阻抗,帮助降低方案成本及电路板占用空间。支持高达3 A电流的能力帮助实现快速充电。典型值50μA的极低电流消耗兼容于USB 500μA闲置模式。这器件能用于1.5 A或500 mA两种充电电流等级,非常适合手机等应用。图5:NCP367典型应用电路图。NCP382则是一款功率分配开关,其设计针对很可能会遇到大的电容性负载或短路的应用。实际上,越来越多便携电子设备采用USB供电,但需要保护本地USB电源够用受外部Vbus故障影响。NCP382能够通过在输出负载超过限流阈值或出现短路时切换至恒流模式,将输出电流限制在期望的电平(0.5 A、1 A或1.5 A),从而提供过流保护。NCP381接收2.5 V至5.5 V的单路输入,提供2路输出。图6是NCP382的典型应用电路图。图6:NCP382典型应用电路图。高集成度开关电池充电器帮助加快便携设备电池充电速度消费者可能会采用墙式AC适配器或USB输入来为便携设备充电。一般而言,墙式AC适配器的充电电流更大(如可达1.5 A),所需充电时间较短;而USB充电电流相对较小(如500 mA),时间更长。但即便是采用USB输入充电,消费者也期望能够更快速地完成充电。安森美半导体的NCP1851开关电池充电器就是一款满足消费者在这方面期望的高集成度IC.这器件接受3.6 V至16 V的宽输入电压范围,提供可在7 V至16 V之间选择的正向过压锁定,提供正向+30 V/负向-30 V输入过压保护。这器件集成了DC-DC升压电路,用于5 V USB OTG应用(电流250 mA),并提供5 V USB收发器保护。NCP1851还集成电池FET驱动器,支持“电池电量耗尽”(dead battery)工作。这器件的充电电流可达1.5 A,还集成了电池温度监测功能,在充电时保护电池安全,非常适合于便携设备的快速电池充电应用。图7:NCP1851开关电池充电器功能示意图。电源设计必杀技:TI公司最系统的电源设计培训资料

    时间:2018-06-25 关键词: 智能手机 安森美 电源管理 电源技术解析 微型电源管理ic

  • 安森美半导体配合LED通用照明及LED“智能照明”市场发展

    安森美半导体配合LED通用照明及LED“智能照明”市场发展

    时至今日,电力需求在不断上升,白炽灯泡被禁止使用迫在眉睫,核电政策却出现了不断变化;虽然荧光灯及紧凑型荧光灯(CFL)可以节约一定能源,但所使用的汞引发了越来越多的顾虑,估计美国的垃圾填埋场每年处理6亿个荧光灯,相当于15,000千克的汞废料;而一茶匙量的汞就可以污染81,000平方米的湖水。因此,业界越来越将目光转向更环保的高能效LED照明。LED照明的进展及中国政策动向目前,LED的特性得到了大幅改善,LED筒灯和改装灯泡已经拥有比现有技术(白炽灯、卤素灯和紧凑型荧光灯)更高的光效;预计未来几年LED成本将持续下降,可降低LED灯泡及灯具的成本;与2010年的研究相比,LED价格已经加速下降(每年下降13%至24%)。在政策方面,世界上多个国家出台政策鼓励LED照明产业发展。例如,中国国家发改委近期发布了《半导体照明节能产业规划》,规划到2015年LED功能性照明产品市场占有率达20%以上,LED照明节能产业产值年增长30%左右,2015年产值达4,500亿人民币(720亿美元);而且,到2015年60 W以上普通照明用白炽灯泡将全部淘汰。安森美半导体聚焦“通用照明”安森美半导体涉足LED照明的众多细分市场,如汽车、移动设备、LCD背光和标识,为这些细分市场提供多种不同的LED照明方案。例如,在汽车LED应用中,安森美半导体提供汽车级照明方案,用于汽车中的不同照明子系统,包括前照灯、日间行车灯(DRL)及信号灯;反光镜;雾灯;内部照明(车顶灯、地图灯、阅读灯、环境灯);仪表盘背光;尾灯(中央高位停车灯(CMHSL)、尾灯、停车灯、倒车灯、组合尾灯)。除了这些应用,通用照明将是安森美半导体在LED照明市场的发展重点。就LED通用照明而言,预计2014年LED灯泡下降到10美元以下的转折点,到2015年,LED灯泡出货量将达到39亿只。预计中国将成为增长速度最快的LED通用照明市场,高能效LED驱动器及智能照明是其中一些重点领域;预计商业/工业细分市场将带引智能照明方案的采用。安森美半导体充分利用宽广阵容的模拟电源IC、分立器件及先进微封装,提供与众不同的方案,其中包括从2012年的独立驱动器到目前的完整LED通用照明方案的转变。通用照明LED驱动器的挑战通用照明功率范围宽,LED通用照明包括:住宅(3 W – 15 W),如800 lm的60 W A-19灯泡;商业及建筑物装饰照明(15 W – 75 W),如2,800 lm的4英尺长T8灯管;户外及基础设施(75 W – 250 W),如13,000 lm的150 W金卤灯。这些LED驱动器遇到了许多挑战:能效至关重要,因为固定灯泡形状可导致散热受限;灯泡内的空间有限,需要更大散热片面积的较大功率灯泡尤为如此;LED正在迅速变化,有了众多的选择;必须减少驱动器电子电路的构成材料来增加剩余空间;驱动器需要优化,以配合不同照明及功率要求。LED驱动器的挑战LED驱动器的挑战还有LED配置(LED数量/驱动电流)影响拓扑结构的选择;灯泡类型影响散热片设计,并极大地影响系统选择,如能效目标、可用空间;影响选择隔离或是非隔离拓扑结构的因素包括:LED选择、安规、机械设计专知及技术;LED制造商快速创新,推出新的LED配置及设计(高压LED/多LED封装)。LED“智能照明”透视此外,LED的特性决定了可以实现“智能照明”的优势,因为LED易于控制及调光;电子电路可增加多种新功能,如内置占用情况(occupancy)传感器、根据环境光来调整亮度来省电、无线接口无须改变开关或线缆;省电技术以及便利及安全。但是,“智能”照明要求AC-DC LED驱动器IC的设计必须能够轻易配合模拟及数字(PWM)调光;采用低能耗无线接口,如IrDA红外、ZigBee及低能耗蓝牙(Bluetooth LE);无线控制标准就位,如ZigBee Light Link™;易于使用器件来测量环境光,并检测人类活动(如使用无源红外传感器)。“智能照明”的优势安森美半导体最新推出的的NCL30082 LED驱动器配备智能调光接口,能以单个控制引脚进行模拟调光、数字调光或同时模拟与数字调光,也能够关闭驱动器,易于连接模拟传感器或MCU通用输入/输出端口(GPIO),宽调光范围为0-100%。智能调光用于调光控制的传感器是占用情况传感器,能确定照明区域是否有人,用于房间入口或出口的省电、安全照明控制。大多数典型传感器使用无源红外检测器,其它传感器选择包括超声波及运动传感器。硅光传感器能用于多种应用,测量环境光来采集日光。光传感器也可用于通过感测灯具光输出来控制LED照明。其原理是采用无源红外(IR)系统来检测是否存在受体。无源红外(IR)系统利用环境光传感器(ALS)可对光敏感的硅光电二极管区域进行信号处理及控制,模拟或串行通信接口(I2C或SPI)及中断MCU连接。环境光传感器的作用环境光传感器技术采用带有光窗的专门表面贴装封装,可以定制光滤波器来优化针对特定波长或色温的光响应。其设计提供了类似人眼的光响应,可针对荧光灯响应进行优化,滤除50/60 Hz纹波。在“智能照明”中,环境光传感器可配合户外(黄昏/黎明)及室内(日光采集)来调光,因而节省能源;闭环控制LED光源可调节不同温度及时间条件下的特定光输出;带LED输出光反馈的恒定光输出调节能节省及延长驱动器的使用寿命。在安森美半导体和其它厂商的努力下,智能灯泡及LED模块即将出现。传统“插座”限制了LED的优势,新方案能解决热管理、光学及模块化/替代问题;驱动器可以集成或者外置,使专有方案转向标准化(Zhaga)。结论LED照明正在快速发展,智能照明、环境感光设计以及智能模块化已经成为LED光源发展的趋势之一,至关重要的是根据LED选择及设计来选择能为同类灯泡替代应用使用的多种驱动器拓扑结构。另外,灯泡设计及系统成本受机械、光学设计及驱动器拓扑结构折衷取舍的影响。即将出现的智能LED灯泡及LED照明引擎,以及安森美半导体提供的阵容广博、相辅相成的方案有助于实现下一代LED照明设计。

    时间:2018-06-25 关键词: 安森美 环境光传感器 电源技术解析 智能照明 led照明 led驱动器 ncl30082

  • 向专家提问:如何为CCR LED驱动器选择恰当的电阻值

    www.thinkonsemi.cn/LED 了解如何针对一个流过LED的特定电流来为NSI45090JDT4G恒流稳流器(CCR)选择恰当的电阻值。安森美半导体应用专家回答您的LED照明设计问题。

    时间:2018-06-25 关键词: 安森美 电源技术解析 led照明 ccr nsi45090jdt4g

  • 安森美半导体推出行业首款智能充电控制器用于下一代移动电源

    安森美半导体发布的技术视频

    时间:2018-06-21 关键词: 安森美 移动电源 电源新品 智能充电控制器

  • 安森美发布碳化硅(SiC)二极 管用于要求严苛的汽车应用

    安森美发布碳化硅(SiC)二极 管用于要求严苛的汽车应用

     更低损耗和更快开关带来高能效、节省空间的方案和更低系统总成本 21IC讯 安森美半导体(ON Semiconductor),发布了碳化硅(SiC)肖特基二极管的扩展系列,包括专门用于要求严苛的汽车应用的器件。新的符合AEC-Q101车规的汽车级SiC二极管提供现代汽车应用所需的可靠性和强固性,以及等同于宽禁隙(WBG)技术的众多性能优势。 SiC技术提供比硅器件更佳的开关性能和更高的可靠性。SiC二极管没有反向恢复电流,开关性能与温度无关。极佳的热性能、增加的功率密度和降低的电磁干扰(EMI),减小的系统尺寸和降低的成本使SiC成为越来越多的高性能汽车应用的极佳选择。 安森美半导体的新的SiC二极管采用流行的表面贴装和通孔封装,包括TO-247、D2PAK和DPAK。FFSHx0120 1200伏特(V)第一代器件和FFSHx065 650 V 第二代器件提供零反向恢复、低正向电压、与温度无关的电流稳定性、极低漏电流、高浪涌电容和正温度系数。它们提供更高的能效,而更快的恢复则提高了开关速度,从而减小了所需的磁性元件的尺寸。 为了满足强固性要求,并在汽车应用恶劣的电气环境中可靠地工作,二极管的设计能够承受大的浪涌电流。它们还包含一种提高可靠性和增强稳定性的独特专利终端结构。工作温度范围为-55℃至175℃。 安森美半导体高级总监Fabio Necco说:“安森美半导体推出符合AEC车规的器件,扩展了肖特基二极管系列,为汽车应用带来SiC技术的显著优势,使客户能够达到这一行业对性能的严苛要求。SiC技术非常适用于汽车环境,提供更高的能效、更快的开关、更好的热性能和更高的强固性。在讲究节省空间和重量的领域,SiC更高的功率密度有助于减少整体方案的尺寸,以及更小的磁性器件带来的相关优势,受客户所欢迎。” 安森美半导体将在PCIM期间展示这些新的器件以及公司在宽禁带、汽车、电机控制、USB-C供电、LED照明等领域的方案和用于工业预测性维护应用的智能无源传感器(SPS)。 安森美半导体还将展示领先行业的先进SPICE模型,该模型易于受到程序参数和电路布局扰动的影响,因此相对于当前行业建模能力是一大进步。使用该工具,电路设计人员可提早在仿真过程评估技术,而无需经过昂贵和耗时的制造迭代。安森美半导体强固的SPICE预测模型的另一个好处是它可连接到多种行业标准的仿真平台端口。

    时间:2018-06-05 关键词: 安森美 汽车应用 碳化硅二极管

  • 安森美发布超高电源抑制比(PSRR) LDO稳压器  用于要求严苛的应用

    安森美发布超高电源抑制比(PSRR) LDO稳压器 用于要求严苛的应用

     高PSRR提高成像和无线和汽车应用的性能 21IC讯 安森美半导体(ON Semiconductor) 发布了一系列新的超低噪声低压降稳压器(LDO),具有业界最佳的电源抑制比(PSRR),能在噪声敏感的模拟设计中实现更好的性能。新的NCP16x系列,连同其汽车变体器件同时符合AEC-Q100车规的NCV81x,在各类应用中提供更好的性能,如汽车先进驾驶辅助系统(ADAS)图像传感器模块、便携式设备和包括802.11ad WiGig、蓝牙和WLAN的无线应用。 NCP16x系列包括四个输入电压范围从1.9到5.5伏特(V)的器件以支持各种不同的终端应用。输出电流250毫安(mA)、450 mA和700 mA,采用相同封装,使设计易于扩展。98分贝(dB)的超高PSRR阻止不想要的电源噪声到达敏感的模拟电路,而6.5微伏(uV)均方根的超低噪声无需额外的输出电容。 新的LDO稳压器具有80毫伏(mV)的低压降,支持和帮助延长电池供电的终端产品的使用寿命。空载静态电流仅为12微安培(uA),进一步增强此特性。这些器件可提供1.2 V至5.3 V的固定输出电压,在整个应用范围内的精确度为+/-2%。仅1 uF的输入输出电容实现稳定的工作,能降低系统成本和体积。 新器件系列采用了一种新的专利架构来实现超高的PSRR性能,并扩展了安森美半导体在这一领域的领先地位,在宽频率范围(10 kHz至100 kHz)提供高PSRR对于终端应用性能非常重要。例如,在ADAS相机的图像传感器应用中,NCV8163通过滤除电源噪声来改善图像质量,避免电源噪声损坏施加到像素的电压信号。在无线应用中,如WiGig 802.11ad,NCP167既具备超高PSRR又有超低噪声,确保系统的每比特供电能效能通过提供干净的电源来实现。 安森美半导体高级产品业务总监 Tim Kaske说:“这一系列新的超低噪音LDO大大提高了PSRR,比一些传统的LDO高 30 dB。我们的客户对他们能够以这个新产品系列达到的新的性能水平感到兴奋。LDO仍然是低电流应用的最佳方案,其小体积和现在更高的PSRR性能水平及低噪声,是噪声敏感的射频(RF)和图像传感器应用的理想电源管理方案。例如,我们有越来越多的图像传感器参考设计使用这一新的LDO系列。安森美半导体提供的整个系统级应用使工程师能够迅速实施当今市场上最高图像质量的传感器方案。” NCP16x采用TSOP-5、XDFN-4和WLCSP-4封装。其汽车变体器件NCV816x采用TSOP-5和XDFN-4封装。所有器件均适用于现代高密度设计。

    时间:2018-06-05 关键词: 安森美 电源抑制比 ldo稳压器 电源新品

  • 全新的USB-C统包方案

    21IC讯  安森美半导体最近宣布推出全新低功耗,完全符合USB-C(Type-C)的器件,包括最新修定1.3规格,可轻松集成到USB-C系统。这一全新USB-C器件使工程师们快速简单地采用USB-C,无需重大地更改架构。 FUSB303 USB-C端口控制器基于状态机,可实现轻松集成,只需最少的处理器交互。FUSB303支持所有无论是否具有配件支持的源(SRC)、汇(SNK)和双角色端口(DRP)模式。FUSB303具有可配置的I2C地址访问功能,以支持每个系统的多个端口,或仅通过引脚配置自动工作。 Type-C系统在连接时需要检测设备。鉴于Type-C连接器的通用性,一旦连接到另一台设备,该系统将决定所连接的方向和模式。安森美半导体的FUSB303可自动执行这种检测并确定方向。一旦选定设备模式,FUSB303将维持在该状态,且无需额外的处理器交互即可做到合规。 FUSB303还实现Try.SRC和Try.SNK首选角色功能,这是1.3规格中新增的。它还支持独特的检测算法,以确保稳定连接且避免错误的情况,例如连接到一条悬空电缆。此外,FUSB303具有高电压容差,可防止因连接器内的污染而造成意外的引线短路。 FUSB303成功地结合高性能与低功耗,与安森美半导体提供高能效方案的使命一致。这一全新器件专注的应用范围从智能手机、平板电脑、笔记本电脑,扩展到可穿戴的设备和工业物联网(IoT)用例。它的超小尺寸和较薄外形使其成为移动和超便携应用的理想选择。

    时间:2018-06-05 关键词: 安森美 usb-c type-c系统

  • 安森美将在PCIM展示用于汽车及工业领域的横跨全功率范围的方案

     于欧洲领先的电力电子会议展出宽带隙技术的最新创新、智能功率模块及配套的且易于采用的 工具和仿真 安森美半导体(ON Semiconductor),将在今年的PCIM上,重点展示其宽带隙(WBG)技术和器件。WBG为电子行业提供极具吸引力的应用优势,并正在改变电源电路和终端产品设计的前景和可能性,涉及多个市场领域。安森美半导体处于实现WBG的前沿,产品涵盖碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)和门极驱动器,采用创新的封装,由一些工具支持,帮助创建一个生态系统以加速和增加整个设计周期的确定性。 PCIM为安森美半导体展示包括工业和汽车级SiC二极管的新的WBG创新提供了理想的交流平台。这些产品具有出色的热性能、更高的功率密度、更低的电磁干扰(EMI)以及更小的系统尺寸,极其适合最新的汽车应用要求。安森美半导体还将展出NCP 51705 SiC MOSFET驱动器和相关的评估板,用于高性能的工业逆变器和电机驱动器。 为充分了解WBG的优势,并以较少的设计迭代来加快开发流程,高效的电力电子设计需要建模直观、准确和具预测性的以集成电路为重点的仿真程序(SPICE)。安森美半导体将展示领先行业的先进的SPICE模型,该模型易于受到工艺参数和布板干扰的影响,因此代表着相对于当前行业建模能力的进步。使用该工具,电路设计人员可早在仿真过程评估技术,而无需通过昂贵和耗时的制造迭代。安森美半导体强固的SPICE预测模型的另一个好处是它可连接到多种行业标准的仿真平台端口。 除了围绕WBG的令人兴奋的发展外,安森美半导体还将展示最新的电源模块,将高能效与强固的物理和电气设计结合在一起,以满足要求严苛的工业应用。展位上的电动工具演示将向观众演示安森美半导体的电源模块如何帮助实现紧凑、高能效的设计,以支持较长的电池使用寿命。 高电流IGBT门极驱动器是工业和汽车应用中如太阳能逆变器、电机驱动器、不间断电源(UPS)、电动汽车(xEV)充电器、PTC加热器和动力传动系统逆变器的关键器件。安森美半导体将展出新的NCD570x系列门极驱动器,具有高驱动电流以提供宝贵的、更高的系统能效,和充分集成多种保护功能的能力以增强安全性。公司还将预展新的集成片上数字隔离器的高压IGBT门极驱动器。这些器件将于今年晚些时候发布以组成全系列的IGBT门极驱动方案。 安森美半导体的汽车产品阵容不断扩展,以支持在整个低、中和高功率范围的多样化应用。从用于车载媒体应用到空调的器件,到用于内燃机(ICE)、混合动力和纯电动动力系统的高功率方案,安森美半导体正在不断开发新产品,以帮助支持和加速汽车技术几十年来最迅速的进展。例如,新的通过AEC认证的ASPM 27三相智能功率模块(IPM),集成了驱动器、IGBT和二极管,提供一种更小、更可靠的方案,增强了热性能,用于诸如汽车空调(HVAC)系统、电动油泵控制器和高压增压器的电子压缩机等应用。 安森美半导体在PCIM的其它演示将涵盖公司在USB Type-C电源、LED照明等领域的方案、LV8548MC 电机驱动器快速原型套件和用于工业预测维护应用的智能无源传感器(SPS)。

    时间:2018-06-01 关键词: 汽车 安森美 pcim 工业领域

  • 开关转换器动态分析采用快速分析技术

    如果采用网格节点(mesh-node)分析能很好地求解电路的传递函数,那么立即获得一个有意义的符号公式通常是不可能的,需要额外的工作才能得出。应用经典的分析技术来获得所谓的低熵表达式–即分数形式,从中您可识别增益、极点和零点–往往导致如Middlebrook博士曾在他的文献[ 1 ]、[ 2 ]中提到的代数失效(algebraic paralysis)。在此,快速分析电路技术(FACTs)可帮助您基于您在大学里学到的东西而扩展,以大大简化分析。通过使用FACTs,不仅加快您的执行速度,而且最终结果将以有序的多项式形式出现,通常无需进一步的因子分解工作[3]、[4]。 本文首先介绍后文用于确定开关转换器的控制到输出传递函数的FACTs。这个主题很大,在此我们只谈及表面,希望激励您进一步挖掘这个主题。我们选择了电压模式耦合电感单端初级电感转换器(SEPIC)工作于非连续导电模式(DCM)。PWM开关[5]将用于形成小信号模型。 快速分析技术(FACTs)简介 FACTs背后的基本原理在于电路时间常数的确定– t = RC或t = L/R –此时在两种不同的条件下观察所研究的电路:当激励信号降至0时和响应清零时。通过使用这种技术,您将体会到确定特定传递函数有多快和直观。基于这种方法的分析技术始于几十年前,如 [ 6 ]和[ 7 ]中记载的。 传递函数是一种数学关系,它把激励信号、激励物,和由这种激励产生的响应信号联系起来。如果我们考虑一个线性时不变(LTI)系统无延时,具有静态增益H0 –例如开关转换器的线性理想功率级-其连接控制信号Verr(激励)和输出Vout(响应)的传递函数H可表示为: (1) 首项H0是系统在s = 0评估表现出的增益或衰减。该项将带传递函数的单位(或维度),如果有的话。如果响应和激励都用伏特表示,在此我们表示为Verr和Vout,H是没有单位的。分子N(s)控制传递函数的零点。数学意义上,零点是函数幅值为零的根。通过FACTs,我们用数学抽象思维以轻松地揭开这些零点。我们不会像通常在谐波分析(s = jw)中所做的仅仅考虑在s平面的垂直轴,而是覆盖考虑到负数根的整个平面。因此,如果电路存在零点,将表现为当输入信号调到零角频率sz时无信号的输出响应。在这种情况下,在变形的电路中的一些阻抗阻挡了信号传播,响应为零,尽管存在激励源:当变形的电路在s = sz点被激励时,在信号路径的串联阻抗趋于无穷或分支将该激励分流到地面。请注意,这种方便的数学抽象通过观察提供了巨大的帮助来找到零点,通常无需写一行无源电路的代数。图1提供了简单的流程图,详细介绍了过程。关于这种方法的更多细节见[ 8 ]。 Bring the excitation signal – the stimulus – back in place:将该激励信号 – 激励-带回原处 Null the output:将输出清零 Identify in the transformed network, one or several impedances combinations that could block the stimulus propagation: a transformed open circuit or a transformed short circuit.:在变形的电路中找到一个或一些可阻挡激励传播的阻抗组合:一个变形的开路电路或变形的短路电路 Signal:信号 To response : 到响应 If inspection is not possible, go for a Null Double Injection(NDI):若观察无用,则进行双重抵消注入(NDI) 图1:这个简单的流程图将指导您用最简单的方法确定零点。在观察无用时,您将需要进行双重抵消注入或NDI。 分母D(s)由电路自然时间常数构成。通过设置激励信号为0和确定从电路中临时移除的所考虑的电容或电感“所示”的阻抗,来得出这些时间常数。通过“观察”,您可想象把一个欧姆表置于暂时移除的储能元件(C或L),并读取它显示的电阻。这其实是个相当简单的运用,正如图2中的第二个流程图所详述的。 Count energy-storing elements with independent state variables:计算具有独立状态变量的储能元件 Assume there are two energy-storing element, L1 and C2:假设有两个储能元件,L1和C2 The denominator follow the form:分母遵循此公式 Open the capacitor, short the inductor, determine the dc gain H0 if it exists:电容开路,电感短路,确定直流增益H0,若H0存在 Reduce the excitation to 0 and determine time constants for b1 and b2:减小激励至零,并确定b1和b2的时间常数 Determine the resistance Ri driving LI while C2 is open circuited:确定驱动L1而C2 开路时的阻抗Ri Determine the resistance Rj driving C2 while LI is short circuited:确定驱动C2 而L1短路时的阻抗Rj Sum the time constants:将时间常数相加 Determine the resistance Rk driving LI while C2 is short circuited:确定驱动L1而C2 短路时的阻抗Rk Determine the resistance Rl driving C2 while LI is open circuited:确定驱动C2 而L1开路时的阻抗Rl Choose the simplest combination:选择最简单的组合 图2:该流程图解释了用于确定电路时间常数的方法。 看到图3,是一个涉及注入源的一阶无源电路—该激励源—加偏压于左边网络。输入信号Vin通过网格和节点传播,形成您看到的电阻R3上的响应Vout。我们感兴趣的是导出连接Vout和Vin的传递函数G。[!--empirenews.page--] The response:响应 图3:确定电路的时间常数需要将激励源设为0,并看看从电路中暂时移除的能量存储元件所提供的电阻。 为确定本例电路的时间常数,我们将激励源设为0(由短路代替0V电压源,开路代替0A电流源),拆下电容器。然后,我们连接一个欧姆表来确定电容器端提供的电阻。图4指导您进行这些步骤。 The excitation is set to 0:激励源设为零 For example:例如 图4:由短路代替0V源后确定电容器端的电阻。 如果用图4的做法,您“看到” R1与R2并联后与R4串联,所有这些与R3并联后与rC串联。该电路的时间常数只通过R和C1即可计算得出: (2) 我们可证明第一阶系统的极点是其时间常数的倒数。因此: (3) 现在,s = 0时该电路的准静态增益是多少?在直流条件下,电感器短路,电容器开路。把这概念应用于图3的电路,绘制成如图5所示。想象在R 4前断开连接,会看到一个含R1和R2的电阻分压器。R2上的戴维宁(Thévenin)电压为: (4) 输出电阻Rth是R1与R2并联的值。因此完整的传递函数涉及到电阻分压器(由与Rth串联的R4和加载的R3所构成)。rC是断开的,由于电容C1在这直流分析中被移除。因此: (5) 图5:您断开直流电路中的电容器,计算这简单的电阻配置的传递函数。   基本就是这些了,我们正错过零点。我们在前文提到,零点通过阻断激励信号的传播而在电路中表现出来,产生一个无信号的输出响应(见图1)。若我们考虑一个变形的电路–其中C1由 代替–如图6,当激励源加偏压于电路,有什么特定的条件意味着无信号响应?无信号响应只意味流过R3的电流为0。这不是短路,而是相当于虚拟的接地。 图6:在这变形的电路中,当串联的rC和C1转化为变形的短路,响应消失,R3中无电流流过。 如果在R3中没有电流,那么串联的rC和 转化为短路: (6) 根sz是我们想要的零点位置: (7) 从而有: (8) 现在我们可组合所有这些结果,形成以图3电路为特征的最终的传递函数: (9) 这就是所谓的低熵表达式,从中您可立即识别静态增益G0、极点wp和零点wz。高熵表达式将在考虑阻抗分压器时通过施加大规模外力到原来的电路来获得,如: (10) 您不只在推导表达式时可能会出错—而且将结果格式化到像(9)这样需要更多的精力。另外,请注意,在这特定的例子中,在写(9)时我们没有写一行代数。如果我们后来发现一个错误,那么很容易回到一个单独的图纸并单独修复它。(9)的校正很简单。现尝试对(10)进行相同的修正,您可能会从头开始。 FACTs应用于二阶系统 FACTs同样适用于n阶无源或有源电路。通过计算状态变量是独立的储能元件的数量来确定电路的阶数。若我们考虑一个具有有限的静态增益H0的二阶系统,其传递函数可表示如下: (11) 当H0带传递函数的单位,那么N:D的比值是没有单位的。这意味着a1和b1的单位是时间[s]。当a1无信号响应,b1的激励源为零,您将确定的时间常数相加。对于二阶系数,a2或b2,维度是时间的平方[s²],你将时间常数结合为一个产物。然而,在这时间常数产物中,您重用了已经确定为a1或b1的一个时间常数,而二阶时间常数的确定需要一个不同的符号:[!--empirenews.page--] (12) 在这个定义中,您设置标号出现在“幂” 中的储能元件处于高频状态(电容被短路,电感被开路),当我们暂时从电路中移除二阶元件端(参见下标),您可从中确定电阻。当a2必须为无信号的输出和b2的激励源减为0时,您可运用此法。当然,当观察有用时,它总是最快和最高效的得出N的方法。乍一看有点难以理解,但没有什么不可克服的,我们用几句话解释您就会明白。 图7是一个经典的二阶滤波器,用于确定在连续导通模式(CCM)中工作的电压模式降压转换器的输出阻抗。阻抗是连接一个激励信号Iout与响应信号Vout的一个传递函数。此处,Iout是我们已安装的测试生成器,而Vout是其两端产生的电压。要从(11)中确定各种系数,我们可按照图2的流程图,从s = 0开始:如图所示,电感短路,电容开路。该电路是简单的,电流源的电阻R0不过是rL和Rload简单的并列组合: (13) 这个电路中有零点吗?我们看看图8所示的变形电路。我们看看当激励源电流Iout调为零角频率sz时,什么样的元件组合将使响应Vout为零。我们可发现两个变形的短路涉及rL–L1和rc–C2。 Voltage-mode:电压模式 Small-signal mode:小信号模式 图7:工作于CCM的降压转换器的输出阻抗的确定是一个很好的例子,演示了FACTs如何简化分析。 图8:如果阻抗Z1或Z2转换为短路,响应Vout为无信号输出。 立即确定这两个阻抗的根: (14) (15) 因此分母N(s)表示为 (16) 分母D(s)的一阶系数b1是由L1两端的阻抗提供,而C2处于直流状态(开路):有t1。然后看驱动C2而L1设置为直流状态(短路)时的阻抗:得出t2。如图9所示,从该草图可立即得出b1的定义: (17) 图9:在选定的组件终端中,当第二个组件处于直流状态时,您会得出阻抗为多少? 二阶系数b2是用(12)中引入的符号来确定的。L1设置在其高频状态(开路),驱动C2以得到 的阻抗,C2处于高频状态(短路),则驱动L1而得到 的阻抗。图10显示了两种可能的整理结果。您通常选择最简单的表达式,或避免不确定性的一个,如果有的话(如∞×0或∞/∞)。下面对于b2的两个定义是相同的,您看上面的是最简单的: (18) 现在我们有所有的成分来组合最终的传递函数,定义为: (19) 我们已经确定了这个传递函数,而没有写一行代数,只是拆分该电路为几个简单的草图个别解决。此外,正如预期的那样,(19)已经是一个规范的表达式,您可轻易的看到一个静态增益、两个零点和一个可用一个谐振分量w0和一个品质因数Q进一步整理的二阶分母。如果不是迅速考虑Z1、Z2 和Rload的并联组合,我们不可能得到这一结果。 图10:在选定的组件终端中,当第二个组件处于高频状态时,您会得出阻抗为多少? 采用FACTs,通过观察可导出传递函数,特别是对于无源电路。由于电路复杂,包括电压或电流控制源,观察起来没那么明显,您需要利用经典的网格和节点分析。但FACTs提供了几个优点:由于您将电路拆分为用于确定最终的多项式表达式系数的小的单个草图,因此如果在最终的表达式中发现一个错误,您总是可以回到一个特定的绘图并个别修正。此外,当您确定与传递函数的ai 和bi相关的项时,您自然会得到一个多项式表达式,而不用投入进一步的精力来收集和重新排列这些项。最后,如[4]所示,在复杂的无源和有源电路中,SPICE对验证个别极点和零点的计算有很大帮助。 工作于DCM的带耦合电感的SEPIC SEPIC是一种流行的结构,常用于输出电压必须小于或大于输入的应用,不会像采用Buck-Boost转换器那样损失极性。SEPIC可采用耦合或非耦合电感工作在连续导通模式(CCM)或非连续导通模式(DCM)。[ 9 ]中谈讨了耦合电感的好处,这里不作讨论。我们的兴趣在于确定耦合电感的SEPIC 在工作于DCM时的输出到控制的传递函数。图11代表[ 10 ]中所述的自动切换电压控制模式的PWM开关和采用一个SEPIC配置的连接。特意减少载荷以强制实施DCM。在启动序列完成后施加一个临时步骤。在类似的工作条件下捕获并仿真一个逐周期电路。[!--empirenews.page--] Cycle-by-cycle simulation:逐周期仿真 Average model:平均模型 图11:第一个SEPIC采用平均模型,而右边第二个实施逐周期法。 运行一个仿真来比较两个电路的输出响应。如图12所示,两个电路的响应非常相近。曲线的左边描述了启动序列,右边部分显示了两个模型对负载阶跃的响应。在这一阶段具有相同的响应第一次表明平均大信号模型正确地仿真SEPIC内部,我们可进行小信号版本。 DCM PWM开关的大信号模型由(10)中推导出的小信号版本所代替,与[ 5 ]中描述的不同。两个模型得出了相同的分析,但Vorpérian博士在[ 5 ]中考虑的是一个常见的配置(C端是接地的),而我为了建立一个自动切换的DCM-CCM模型,保留了原普通无源配置。采用DCM PWM开关的小信号模型更新的电路图如图13所示。右边的参数列表计算分析所需的所有系数k。 图12:平均模型与逐周期模型的瞬态响应完全符合。 Parameters:参数 图13:这是工作在DCM模式的SEPIC的小信号模型。节点d1是占空比偏差和注入点。所有小信号系数都自动出现在参数窗口。 确定准静态增益 为了确定准静态增益,您需要照图2使所有电感短路,所有电容开路。这正是SPICE在计算工作偏置点时所做的工作。然后重新排列所有的源和组件以简化电路,使其更易于分析。当您做这工作时,我建议您始终运行一个全面的检查,确定新电路的动态响应与图13完美匹配。任何偏差都表明您出了错,或者简化中的假设过于乐观:重复该做法直到幅值和相位完美匹配为止。组合出图14的电路。 图14:这是用来确定准静态增益H0的最终的直流电路。 几行代数将使我们得到输出电压表达式: 将(20)中的Ic代入(21)并求解Vout。您应该得出 该小信号准静态增益简单地表示为 时间常数的确定 我们将采用FACTs并单独确定电路的时间常数,而不是用图13的完整原理立刻求解整个传递函数。这种方法提供了一个优势,以处理您通过对单个草图的SPICE仿真获得的结果。这大大有助于逐步前进和跟踪错误,而不至于在大量的工作时间后才发现最终的结果是错误的! 为了确定时间常数,将激励源减为0(请检查图2)。在此,由于我们想要控制到输出的传递函数,激励源是d1。将其减为0有助于简化电路,如图15所示。 图15:将激励源减为0有助于简化电路。在此我们从驱动电感L1的阻抗开始。 我们可以用几个公式来描述这个电路,我们知道IC = IT: 您将(26)代入(27)然后解出V(c)。替代(26)中的V(c)解得V(a)。然后可写 (28) 如果您重新排列和由图13的定义替换系数k,得出时间常数t1的定义: (29) 二阶时间次常数指的是从C2端看到的阻抗,而L1是短路的。新的电路如图16所示。由于L1短路, a和c端在一起,简化更新的电路为右边的图片。 图16:使电感短路真正简化电路。 再一次,几个简单的方程会很快地让您得出结果: 将(30)代入(31),然后解得VT并重新整理。您应该发现: 如果您知道试图确定涉及C3的三阶时间常数,变压器配置(完美耦合)使其两端电压等于0 V:在动态传递函数中电容器不起作用。因此第一个系数b1定义为 二阶系数 对于二阶系数,我们将设置电容C2处于其高频状态(以短路代替它),同时我们将确定驱动电感L1的阻抗。图17说明了这种方法。因为输出因C2短路,节点a和c都处于相同的0V电势。电路简化为右侧示意图。 [!--empirenews.page--] 图17:二阶系数设置储能元件之一处于其高频状态(C2),同时您可确定电感两端的电阻。 我们可写出描述VT电压的第一个方程。观察到a) IT和IC是相同的,b) VT = –V(c),我们有 因式分解VT/IT,L1两端的阻抗为 二阶时间常数 定义为 如果我们认为Vout = MVin,b2系数表示为 合并我们确定的时间常数,得出分母D(s) 如果我们考虑一个低Q值的近似值,这二阶分母可以近似由两级联极点定义为 和合并为 零点的确定 如上文所述,当激励源调至零角频率sz,,变形电路的响应为无信号输出(见图1)。该运用现将包括将激励源复原和确定无信号输出的变形电路的条件。图18所示为我们需要研究的更新电路。无信号输出的有趣之处在于其传播至其它节点。例如,如果Vout = 0 V,然后由于变压器高边连接,节点a也处于0 V,所有涉及该节点的表达式可以简化为如图所示。如果输出无信号,则电流I1也为零,这意味着Ic = I3。 图18:在s = sz的特定条件下,观察变形的电路,无信号响应。 节点c的电压定义为 因此,电流Ic等于节点c的电压除以L1的阻抗。 而电流 I3等于 现将(43)代入(44),然后视Ic = I3:   求解s,将系数k的值换为它们在图13中的值,重新整理,您会发现 这是个正的根源,因此为右半平面零点。通过收集所有的部分,发现极点和零点实际上是一个DCM buck-boost转换器的极点和零点而得出完整的传递函数: 及 和 最后的检查,我们可比较Mathcad®和图11大信号模型的SPICE仿真的动态响应。如图19所示,曲线完美重合。 图19:Mathcad®和SPICE提供完全相同的响应(曲线完美叠加)。 另一个验证是由采用不同的平均模型(架构如[11])仿真相同的SEPIC结构构建。这也是一个自动切换的CCM-DCM模型,但走线方式稍有不同。图20所示为两种平均模型采用一个类似的SEPIC架构。 图20:CoPEC平均模型包括单独的开关和二极管连接。 图21证实了两个交流响应在相位和幅值上完全相同。 图21:DCM PWM开关和CoPEC DCM模型提供相同的动态响应。 总结 快速分析技术为推导线性电路传递函数提供了一种快速而高效的方法。在无源电路中,观察是可能的,而且是经常的,无需写一行代数就能得到传递函数。随着电路变得复杂和包括激励源,您不得不采用经典的KCL和KVL分析。但当您确定分子和分母中个别的多项式因子时,很容易跟踪错误和只关注错误项,如果有的话。在复杂的电路中,小草图和SPICE的帮助是极有用的。最后,最终结果以一种有意义的格式表示,并可直接识别出极点和零点位于何处。这是非常重要的,因为您必须知道问题隐藏在传递函数的何处。作为一个设计人员,您必须平衡它们,这样自然的产生传播或组件的变化不会危及您的系统在运行中的稳定性。[!--empirenews.page--] 参考文献 1 R. D. Middlebrook, Methods of Design-Oriented Analysis: Low-Entropy Expressions, Frontiers in Education Conference, Twenty-First Annual conference, Santa-Barbara, 1992. 2 R. D. Middlebrook, Null Double Injection and the Extra Element Theorem, IEEE Transactions on Education, Vol. 32, NO. 3, August 1989. 3 V. Vorpérian, Fast Analytical Techniques for Electrical and Electronic Circuits, Cambridge University Press, 2002. 4 C. Basso, Linear Circuit Transfer Functions – An Introduction to Fast Analytical Techniques, Wiley, 2016. 5 V. Vorpérian, Simplified Analysis of PWM Converters Using the Model of the PWM Switch, Parts I and II , Transactions on Aerospace and Electronics Systems, vol. 26, no. 3, May 1990. 6 D. Feucht, Design-Oriented Circuit Dynamics, http://www.edn.com/electronics-blogs/outside-the-box-/4404226/Design-oriented-circuit-dynamics 7 D. Peter, We Can do Better: A Proven, Intuitive, Efficient and Practical Design-Oriented Circuit Analysis Paradigm is Available, so why aren’t we using it to teach our Students?, http://www.icee.usm.edu/ICEE/conferences/asee2007/papers/1362_WE_CAN_DO_BETTER__A_PROVEN__INTUITIVE__E.pdf 8 C. Basso, Fast Analytical Techniques at Work with Small-Signal Modeling, APEC Professional Seminar, Long Beach (CA), 2016, http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm 9 J. Betten, Benefits of a coupled-inductor SEPIC, slyt411, application note, Texas-Instruments. 10 C. Basso, Switch-Mode Power Supplies: SPICE Simulation and Practical Designs, McGraw-Hill, 2nd edition, 2014. 11 D. Maksimovic, R. Erickson, Advances in Averaged Switch Modeling and Simulation, Power Electronic Specialist Conference Professional Seminar, Charleston, 1999

    时间:2018-04-10 关键词: 安森美 动态分析 开关转换器

  • 安森美半导体先进节能的汽车LED照明方案

    安森美半导体先进节能的汽车LED照明方案

    汽车LED照明不仅可打造时尚的车辆外观和个性化的氛围,在燃油经济性及主动安全等方面也发挥重要的作用。先进的照明方案能自动根据驾驶员的操作、路况和环境条件而调光和转向,从而提升行车安全。作为全球第二大非微控制器的汽车半导体供应商和第一大汽车自适应前照灯供应商,安森美半导体提供全面的高能效LED汽车照明方案,用于汽车内部照明如阅读灯、RGB氛围灯、仪表盘背光灯等,和外部照明如前大灯、日间行车灯(DRL)、转向灯、尾灯、标识灯等。本文将着重介绍其最新的创新方案。 按照系统集成度和设计复杂度,照明方案可分为4大类: 1. 集成度最高、设计最复杂的、系统集成的方案,不仅集成开关电源(SMPS)模块,还集成各种通信接口及丰富的诊断功能,主要针对汽车前大灯应用; 2. 集成度较高、设计复杂的SMPS,主要针对DRL应用; 3. 高集成度但相对简单的线性LED驱动,主要用于小电流的刹车灯、尾灯等; 4. 最简单的分立器件 系统集成的LED前大灯 安森美半导体先后推出了三代用于LED前大灯系统的驱动方案。第一代NCV78663和第二代NCV78763都采用单相升压+双路降压架构,一颗芯片可驱动两串LED,已广泛应用于奔驰、宝马、奥迪、雷诺、福特等各大车厂。第三代方案根据LED前大灯系统的最新趋势,升压与降压电路被分为两颗芯片,适用于多串LED的矩阵式大灯系统,多路降压稳压器NCV78723和NCV78713分别可驱动两串和一串LED,两相升压稳压器NCV78702和三相升压稳压器NCV78703可提供更好的性能及更大的输出功率。 1. 智能功率镇流器和双路LED驱动器NCV78663和NCV78763 NCV78663的应用框图如图1所示, Boost控制器外接N沟道MOSFET,将电池电压升压,最高可升至60 V,Buck电路内部集成MOSFET,稳定每串LED电流(最高1.2 A),每串LED都带有温度检测输入,芯片内部集成多项诊断及保护功能,可由SPI接口与外部MCU通信,或通过内部一次性可编程(OTP) ROM来定制系统。   图1:LED镇流器NCV78663应用电路图 NCV78763将每串LED电流最高提升为1.6 A,提供更高的调光分辨率,Boost的环路补偿由数字改为模拟。由于移除内部OTP,所以必须结合MCU进行工作,成本较NCV78663有所降低。   图2:NCV78763应用电路图 NCV78663和NCV78763拓扑构相同,都由一路Boost + 两路Buck组成。当采用PWM调光时,为避免闪烁效应,汽车整车厂商通常要求调光频率高于500 Hz。在这种升降压两级架构中,LED由Buck电路稳流,可易于提高调光频率,满足整车厂商的要求。由于设计需要,不同车型的LED颗数及功率有所不同,导致LED串的电压、电流不同,而升降压拓扑可支持宽范围的LED负载变化,通过更改相应寄存器的值,可适应不同的LED负载情况,支持平台化的设计。采用升降压拓扑,系统更易于稳定:Boost电路相对不易稳定,系统带宽较低,响应较慢,所以用于前级提供升压;Buck电路容易稳定,带宽高,响应快,用于后级LED稳流,即使LED负载有较大的调变,系统也非常容易稳定。此外,在自适应智能矩阵式大灯的应用中,为避免来自输出电容的放电电流,LED驱动的输出电容必须非常小,按拓扑结构,Buck是理想的电流源,输出有电感,即使输出电容非常小甚或为零,也可获得较小的输出电流纹波,因此,这种升降压两级拓扑还支持像素灯或矩阵式大灯。 NCV78663和NCV78763都具有较高的集成度,集成开关、调光、诊断、电流检测等功能,成本极具竞争力。 2. 矩阵式大灯系统方案 在矩阵式大灯的应用中,需要更多串的LED灯。NCV78663和NCV78763每颗芯片只能驱动两串LED,如果驱动更多串LED需要采用多颗芯片,会增加方案成本。安森美半导体的第三代方案把升压芯片与降压芯片分开,第一级采用多相升压boost,可提供较大的功率,第二级采用降压芯片,可根据所需LED串的数量进行组合配置,这种结构在多串LED应用中更为灵活且成本更低,而且内部集成OTP ROM,因此无需MCU就能独立工作。如三相升压控制器NCV78703,可轻松实现150 W以上的输出功率,和更优的性能,如较好的动态响应、较低的输出纹波等,且在大功率应用中可降低无源器件的规格,方案成本更具优势。NCV78703还可分别接独立输出,通过相应的寄存器可精确控制每相的功率分配。而双路降压稳压器NCV78723,无需外置电流检测电阻,通过控制内部MOSFET的峰值电流来实现稳流并保证较高的稳流精度。   图3:NCV78703应用电路图 用于LED驱动的开关电源 1. 低基准电压的8引脚升压开关电源 NCV8873是一款采用峰值电流模式控制的升压控制器,可实现多种拓扑如反激、SEPIC等,反馈电压基准仅0.2 V,有利于降低LED电流采样电阻的功耗,输入电压范围从3.2 V至40 V,可耐受45 V抛负载电压,最高结温可达150℃,适用于日间行车灯及背光灯等。其中NCV887300的开关频率为1 MHz,高频可减小无源器件的体积,NCV887301的开关频率为400 kHz,低频可提高能效和EMI性能。   图4:NCV8873–SEPIC用于日间行车灯 2. 1.5 A多拓扑恒流LED DC-DC开关稳压器 NCV3065是一款内部集成功率晶体管的LED驱动,可灵活配置成升压、降压、升降压等多种拓扑。反馈电压低至235 mV,可降低电流检测电阻的功耗。输入电压范围从3 V至40 V,无需环路补偿,工作频率可调至250 kHz,适用于低成本的LED驱动。 NCV3066比NCV3065增加了ON/OFF引脚,可用于实现PWM调光。[!--empirenews.page--] 适用于小电流应用的线性LED驱动方案 线性驱动较开关电源简单,更易于设计,但会产生较高的功耗,适用于小电流应用。 1. 恒流源CCR 一颗芯片可驱动一串LED。典型产品有NSI45xxx、NSI50xxx、NSIC20xx、NSI45xxxJ等,电流从20 mA至160 mA,有固定电流和电流可调版本,可用于中央高位刹车灯、尾灯、阅读灯等,只需串联于LED串即可。 2. LED 预驱动器 如NCV7691,需要外接功率三极管,可驱动多串LED。该器件通过外部电流采样电阻设定电流值,并集成短路检测、PWM调光、诊断(欠压、短路、开路)等功能,外接NTC电阻以实现温度控制,当温度过高时自动降低LED电流以避免损坏。NCV7691的诊断脚可连接在一起,当任意一颗芯片报错时,系统都可响应以关断其它串。 3. 多串LED驱动 NCV768x系列如NCV7680,可驱动8串LED,主要针对尾灯应用。NCV7681和NCV7683是NCV7680的下一代产品,每串电流能力由80 mA提升至100 mA,其中NCV7683内置时序控制,无需MCU就能实现流水灯效果。NCV768x系列器件集成诊断功能,可外接预降压MOSFET降低功耗,从而减小芯片的发热。 4. 内部照明单芯片方案 NCV7430是单芯片红绿蓝(RGB) LED驱动器,带LIN协议通信接口,可对LED颜色和亮度参数进行编程,适用于汽车内部照明或氛围灯,灵活又降低成本。 简单的分立器件:LED分流器 保持一串LED 持续亮的方案是为每一LED或LED群组提供分流器。当任意一颗LED开路损坏时,随着电压升高,LED分流器会被击穿,从而旁路该LED,使得LED串可继续工作,延长车灯的使用时间。 根据击穿电压不同,有分别并联于一颗LED、两颗LED、三颗LED的分流器芯片,如NUD4700并联于一颗LED,NUD1015并联于两颗LED,NUD1025并联于三颗LED。 在某些“关键任务”的车灯应用中,当一颗LED发生故障后,需关断所有LED串,提示客户立即换灯。低电流HBL5006系列帮助检测开路,并触发电路关断LED驱动器。 总结 LED 照明不仅提供汽车外观设计的优势,增强销售吸引力和加强品牌形象,并有利于控制能源和维护成本,还可用于先进驾驶辅助系统(ADAS)以提升安全性。安森美半导体提供全面的高能效汽车LED照明方案,包括LED矩阵式前大灯系统方案、用于日行灯的开关电源LED驱动、用于尾灯专用的线性驱动、带有时序控制的流水灯线性方案及增强安全性和可靠性的LED分流器等,并配合市场趋势推动下一代汽车照明创新。

    时间:2017-10-09 关键词: 汽车 安森美 节能 led照明 驱动开发

  • 安森美半导体先进节能的汽车LED照明方案

    安森美半导体先进节能的汽车LED照明方案

    汽车LED照明不仅可打造时尚的车辆外观和个性化的氛围,在燃油经济性及主动安全等方面也发挥重要的作用。先进的照明方案能自动根据驾驶员的操作、路况和环境条件而调光和转向,从而提升行车安全。作为全球第二大非微控制器的汽车半导体供应商和第一大汽车自适应前照灯供应商,安森美半导体提供全面的高能效LED汽车照明方案,用于汽车内部照明如阅读灯、RGB氛围灯、仪表盘背光灯等,和外部照明如前大灯、日间行车灯(DRL)、转向灯、尾灯、标识灯等。本文将着重介绍其最新的创新方案。 按照系统集成度和设计复杂度,照明方案可分为4大类: 1. 集成度最高、设计最复杂的、系统集成的方案,不仅集成开关电源(SMPS)模块,还集成各种通信接口及丰富的诊断功能,主要针对汽车前大灯应用; 2. 集成度较高、设计复杂的SMPS,主要针对DRL应用; 3. 高集成度但相对简单的线性LED驱动,主要用于小电流的刹车灯、尾灯等; 4. 最简单的分立器件 系统集成的LED前大灯 安森美半导体先后推出了三代用于LED前大灯系统的驱动方案。第一代NCV78663和第二代NCV78763都采用单相升压+双路降压架构,一颗芯片可驱动两串LED,已广泛应用于奔驰、宝马、奥迪、雷诺、福特等各大车厂。第三代方案根据LED前大灯系统的最新趋势,升压与降压电路被分为两颗芯片,适用于多串LED的矩阵式大灯系统,多路降压稳压器NCV78723和NCV78713分别可驱动两串和一串LED,两相升压稳压器NCV78702和三相升压稳压器NCV78703可提供更好的性能及更大的输出功率。 1. 智能功率镇流器和双路LED驱动器NCV78663和NCV78763 NCV78663的应用框图如图1所示, Boost控制器外接N沟道MOSFET,将电池电压升压,最高可升至60 V,Buck电路内部集成MOSFET,稳定每串LED电流(最高1.2 A),每串LED都带有温度检测输入,芯片内部集成多项诊断及保护功能,可由SPI接口与外部MCU通信,或通过内部一次性可编程(OTP) ROM来定制系统。   图1:LED镇流器NCV78663应用电路图 NCV78763将每串LED电流最高提升为1.6 A,提供更高的调光分辨率,Boost的环路补偿由数字改为模拟。由于移除内部OTP,所以必须结合MCU进行工作,成本较NCV78663有所降低。   图2:NCV78763应用电路图 NCV78663和NCV78763拓扑构相同,都由一路Boost + 两路Buck组成。当采用PWM调光时,为避免闪烁效应,汽车整车厂商通常要求调光频率高于500 Hz。在这种升降压两级架构中,LED由Buck电路稳流,可易于提高调光频率,满足整车厂商的要求。由于设计需要,不同车型的LED颗数及功率有所不同,导致LED串的电压、电流不同,而升降压拓扑可支持宽范围的LED负载变化,通过更改相应寄存器的值,可适应不同的LED负载情况,支持平台化的设计。采用升降压拓扑,系统更易于稳定:Boost电路相对不易稳定,系统带宽较低,响应较慢,所以用于前级提供升压;Buck电路容易稳定,带宽高,响应快,用于后级LED稳流,即使LED负载有较大的调变,系统也非常容易稳定。此外,在自适应智能矩阵式大灯的应用中,为避免来自输出电容的放电电流,LED驱动的输出电容必须非常小,按拓扑结构,Buck是理想的电流源,输出有电感,即使输出电容非常小甚或为零,也可获得较小的输出电流纹波,因此,这种升降压两级拓扑还支持像素灯或矩阵式大灯。 NCV78663和NCV78763都具有较高的集成度,集成开关、调光、诊断、电流检测等功能,成本极具竞争力。 2. 矩阵式大灯系统方案 在矩阵式大灯的应用中,需要更多串的LED灯。NCV78663和NCV78763每颗芯片只能驱动两串LED,如果驱动更多串LED需要采用多颗芯片,会增加方案成本。安森美半导体的第三代方案把升压芯片与降压芯片分开,第一级采用多相升压boost,可提供较大的功率,第二级采用降压芯片,可根据所需LED串的数量进行组合配置,这种结构在多串LED应用中更为灵活且成本更低,而且内部集成OTP ROM,因此无需MCU就能独立工作。如三相升压控制器NCV78703,可轻松实现150 W以上的输出功率,和更优的性能,如较好的动态响应、较低的输出纹波等,且在大功率应用中可降低无源器件的规格,方案成本更具优势。NCV78703还可分别接独立输出,通过相应的寄存器可精确控制每相的功率分配。而双路降压稳压器NCV78723,无需外置电流检测电阻,通过控制内部MOSFET的峰值电流来实现稳流并保证较高的稳流精度。   图3:NCV78703应用电路图 用于LED驱动的开关电源 1. 低基准电压的8引脚升压开关电源 NCV8873是一款采用峰值电流模式控制的升压控制器,可实现多种拓扑如反激、SEPIC等,反馈电压基准仅0.2 V,有利于降低LED电流采样电阻的功耗,输入电压范围从3.2 V至40 V,可耐受45 V抛负载电压,最高结温可达150℃,适用于日间行车灯及背光灯等。其中NCV887300的开关频率为1 MHz,高频可减小无源器件的体积,NCV887301的开关频率为400 kHz,低频可提高能效和EMI性能。   图4:NCV8873–SEPIC用于日间行车灯 2. 1.5 A多拓扑恒流LED DC-DC开关稳压器 NCV3065是一款内部集成功率晶体管的LED驱动,可灵活配置成升压、降压、升降压等多种拓扑。反馈电压低至235 mV,可降低电流检测电阻的功耗。输入电压范围从3 V至40 V,无需环路补偿,工作频率可调至250 kHz,适用于低成本的LED驱动。 NCV3066比NCV3065增加了ON/OFF引脚,可用于实现PWM调光。 适用于小电流应用的线性LED驱动方案 线性驱动较开关电源简单,更易于设计,但会产生较高的功耗,适用于小电流应用。 1. 恒流源CCR 一颗芯片可驱动一串LED。典型产品有NSI45xxx、NSI50xxx、NSIC20xx、NSI45xxxJ等,电流从20 mA至160 mA,有固定电流和电流可调版本,可用于中央高位刹车灯、尾灯、阅读灯等,只需串联于LED串即可。 2. LED 预驱动器 如NCV7691,需要外接功率三极管,可驱动多串LED。该器件通过外部电流采样电阻设定电流值,并集成短路检测、PWM调光、诊断(欠压、短路、开路)等功能,外接NTC电阻以实现温度控制,当温度过高时自动降低LED电流以避免损坏。NCV7691的诊断脚可连接在一起,当任意一颗芯片报错时,系统都可响应以关断其它串。 3. 多串LED驱动 NCV768x系列如NCV7680,可驱动8串LED,主要针对尾灯应用。NCV7681和NCV7683是NCV7680的下一代产品,每串电流能力由80 mA提升至100 mA,其中NCV7683内置时序控制,无需MCU就能实现流水灯效果。NCV768x系列器件集成诊断功能,可外接预降压MOSFET降低功耗,从而减小芯片的发热。 4. 内部照明单芯片方案 NCV7430是单芯片红绿蓝(RGB) LED驱动器,带LIN协议通信接口,可对LED颜色和亮度参数进行编程,适用于汽车内部照明或氛围灯,灵活又降低成本。 简单的分立器件:LED分流器 保持一串LED 持续亮的方案是为每一LED或LED群组提供分流器。当任意一颗LED开路损坏时,随着电压升高,LED分流器会被击穿,从而旁路该LED,使得LED串可继续工作,延长车灯的使用时间。 根据击穿电压不同,有分别并联于一颗LED、两颗LED、三颗LED的分流器芯片,如NUD4700并联于一颗LED,NUD1015并联于两颗LED,NUD1025并联于三颗LED。 在某些“关键任务”的车灯应用中,当一颗LED发生故障后,需关断所有LED串,提示客户立即换灯。低电流HBL5006系列帮助检测开路,并触发电路关断LED驱动器。 总结 LED 照明不仅提供汽车外观设计的优势,增强销售吸引力和加强品牌形象,并有利于控制能源和维护成本,还可用于先进驾驶辅助系统(ADAS)以提升安全性。安森美半导体提供全面的高能效汽车LED照明方案,包括LED矩阵式前大灯系统方案、用于日行灯的开关电源LED驱动、用于尾灯专用的线性驱动、带有时序控制的流水灯线性方案及增强安全性和可靠性的LED分流器等,并配合市场趋势推动下一代汽车照明创新。

    时间:2017-09-29 关键词: 安森美 节能 汽车led照明

  • 安森美半导体针对混合电动汽车/电动汽车的功能电子化方案

    安森美半导体针对混合电动汽车/电动汽车的功能电子化方案

    日益严格的能效及环保法规推动汽车功能电子化趋势的不断增强和混合电动汽车/电动汽车(HEV/EV)的日渐普及,这加大了对高能效和高性能的电源和功率半导体器件的需求。安森美半导体作为汽车功能电子化的领袖之一和全球第二大功率分立器件和模块半导体供应商,提供广泛的高能效和高可靠性的系统方案,并采用新型的宽禁带材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等进行新产品开发,用于汽车功能电子化和HEV/EV应用。 HEV/EV重点应用及方案概览 HEV/EV的重点应用有:车载充电器、电池管理、牵引逆变器、辅助逆变器、48 V皮带启动发电机(BSG)和DC-DC转换器。 典型的HEV/EV高压应用框图如图1所示。交流电源通过车载充电器输出直流电源,由电池管理系统给高压电池充电,同时,高压电池为主逆变器、辅助高压逆变器及高压PTC加热器提供电源,除了以上高压负载以外,HEV/EV汽车还有很多低压负载,需要高压转低压 (HV-LV) 的DC-DC提供电源。   图1:典型的HEV/EV高压应用框图 对于车载充电器,可采用沟槽IGBT分立器件及模块、超级结MOSFET、SiC MOSFET分立器件及模块作为PFC升压开关及DC-DC全桥,同时采用整流器作为输入输出整流桥及PFC升压应用。对于主逆变器,可采用IGBT裸片、SiC MOSFET裸片、分立器件及模块。对于HV-LV DC-DC,可采用沟槽IGBT分立器件及模块、超级结MOSFET、SiC MOSFET分立器件及模块作为全桥,及采用整流器作为输出整流桥。对于辅助逆变器,可采用沟槽IGBT分立器件及模块。对于高压PTC加热器,可采用沟槽和平面IGBT分立器件。对于48 V BSG,可采用中压MOSFET模块。 汽车IGBT分立器件 安森美半导体的IGBT技术处于行业领先地位,已从最早的穿通型(PT)、非穿通型(NPT)发展到了现在的场截止(FS)平面及沟槽工艺。FS IGBT的特性及性能为:低导通和开关损耗;正温度系数便于并联运行;最大结温 : Tj=175degC;紧密的参数分布;大的安全工作区域(SOA)。目前安森美半导体的第三代场截止(FSIII)工艺的产品性能已接近行业顶尖水平,并将于2018年开始研发FSIV工艺。 安森美半导体目前提供的汽车级分立IGBT的电压范围主要是600 V至650 V、电流范围从20 A至160 A,同时提供D2PAK、TO247等多种封装选择。   表1:安森美半导体用于HEV的分立IGBT阵容 除了传统的 分立器件和模块,安森美半导体同时提供汽车级裸片,目前公司已量产的IGBT和快恢复二极管(FRD)裸片主要是650 V产品,电流包含160 A、200 A和300 A,同时积极研发750 V和1200 V IGBT和FRD裸片。 安森美半导体提供集成电流检测及温度检测的IGBT裸片。电流检测功能通过测量一个并联的小IGBT的电流,然后乘以一个已知的比例因子来实现,适用于过流、芯片组算法来提高整个温度范围内的电流检测精度。温度检测功能通过测量一串多晶硅二极管的正向电压VF来实现,VF与温度线性相关,用作硅结的精确的温度传感器。 汽车高压整流器 根据不同的应用,整流器可选择更低导通损耗或更低开关损耗的产品,各类产品的主要特点及应用如图2所示。   图2:整流器的技术定位 安森美半导体量产的汽车级高压整流器包括600 V、1000 V和1200 V的产品,电流从4 A至80 A,提供DPAK、TO220和TO247等多种封装选择。   表2:安森美半导体汽车级高压整流器阵容 牵引逆变器功率模块 安森美半导体创新了双面散热汽车高压功率模块,用于牵引逆变器,采用双面可焊接工艺晶圆集成电流及温度检测功能,结合紧凑的布局,从而实现同类产品最佳的热性能及电气性能:降低约40% 热阻,杂散电感低至7 nH。其模块化的结构增加功率密度,减小尺寸、重量及成本,实现紧凑的系统设计。通过最佳的沟槽场截止IGBT配合软恢复二极管以提供最佳性能。超低寄生效应的单个裸片实现简化的门极驱动器,额外的表面使其它电子器件如总线电容实现无源散热,精密的传感器用于高速及准确的系统诊断。 该系列模块提供650 V和1200 V电压选择,额定电流400 A至1000 A,满足广泛的功率等级,最多可扩展至6套,用于包括升压转换器的完整混合逆变器动力传输系统,实现最低的系统成本。 其模块化及通用设计实现水平及垂直装配。对于水平安装,电源脚支持螺钉、焊接或焊锡连接,提供多种引脚弯曲选项,信号引脚支持press fit选项。对于垂直安装,提出超紧凑的3D概念,最适用于混合电动汽车及插电混合电动汽车(HEV & PHEV),集成逆变器、发电机及DC-DC升压器到单个液体冷却系统。 汽车超级结(SJ) MOSFET SJ MOSFET是利用电荷平衡技术实现出色的低导通电阻和低栅极电荷性能、从而最小化导通损耗并提供出色的开关性能的新型MOSFET。图3所示为650 V SJ MOSFET技术演进。   图3:650 V SJ MOSFET技术演进 SJ MOSFET各版本对比如下: 快速版本通过最大限度地降低Crss来实现,主要特性包括: 高能效、硬开关拓扑、减小Qg和Eoss,主要应用于升压PFC、全桥、双向Buck-Boost、半无桥PFC。 易驱动版本通过内置Rg实现,具有低门极震荡、低EMI和电压尖峰、易驱动、控制更低的Coss、硬/软开关拓扑等特性,主要应用于升压PFC、半无桥PFC、相移DC-DC。 快恢复版本主要通过载流子寿命控制来实现,主要特性有:快速体二极管、小的Qrr 和Trr、强固的二极管、更好的可靠性、软谐振开关,主要应用于LLC、LCC、双有源桥式DC-DC等拓扑。 相同封装的情况下,SuperFET® III比SuperFET® II的Rds (on)减小近50%,提供更高的功率密度,适用于高功率车载充电系统,且更少的并联MOSFET需要更少的空间,从而使得并联器件的布局串扰更小。 安森美半导体已量产的汽车SJ MOSFET和裸片阵容如表3所示。   表3:安森美半导体的SJ MOSFET和裸片阵容 宽禁带(WBG) 宽禁带半导体材料被称为第三代半导体材料,以SiC和GaN为代表,具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大等特性,提供卓越的开关性能、温度稳定性和低电磁干扰(EMI)。以SiC为例,具有比硅(Si)高10倍的介电击穿强度、高2倍的电子饱和速度、高3倍的能量带隙、高3倍的热导率,其更高的开关频率支持更小的磁性和被动元件,降低整体系统的尺寸和成本,采用SiC比采用Si的牵引逆变器或车载充电器减少了系统的重量,需要较少的冷却和提供更高的能效,从而增加每次充电的续航英里。而GaN具备出色的击穿能力、更高的电子密度及速度,和更高的工作温度,其高电子迁移率意味着更出色的开关性能,而低损耗加上高结温特性,可降低散热量,高开关频率可减少滤波器和无源器件的使用,最终减小系统尺寸和重量,提升功率密度。 安森美半导体是唯一能同时提供GaN和SiC器件的供应商,并以此积极开发更多不同的器件以满足HEV/EV汽车各类应用的需求。 汽车高压辅助智能功率模块(IPM) 汽车高压辅助IPM的目标应用是纯电动汽车、插电混合动力汽车、重度混合动力汽车、中度混合动力汽车、燃料电池汽车中的所有辅助IPM,包括高压冷却风扇、涡轮增压器、空调压缩机、高压电动水泵/油泵/燃油泵等。 汽车高压IPM模块基于出色的DBC基板,具有超低热阻,确保Tj=175℃,提供同类最佳的温度循环试验及电源可靠性,实现超长使用寿命,具备出色的强固性,即使在最坏的情况下,耐短路时间超过5 us,采用高度集成紧凑的封装,集成6个功率器件/HVIC/DBC/全面的保护等,短设计周期及装配流程实现IPM完全优化以提供稳定的EMI 及热性能。 安森美半导体目前正积极开发应用于汽车电动空调压缩机、汽车风扇、超级充电器、油泵/水泵的ASPM®27系列V2 和ASPM®34系列。 汽车功率模块 安森美半导体具备领先的封装技术、半导体设计、制造能力及快速响应能力,提供功率从0.8 kW到20 kW、电压从12 V至470 V的汽车功率模块用于电动助力转向、制动及加速防滑系统(ARS)、空调压缩机、超级充电器、皮带/集成的起动发电机、DC-DC转换器、电池开关、车载充电器等应用,并根据客户需求定制不同的封装设计和方案和提供快速响应。 安森美半导体标准的APM19和APM17汽车模块阵容如表4所示。   表4:安森美半导体标准的APM19和APM17汽车模块阵容 总结 作为汽车功能电子化的领袖之一和全球第二大功率分立器件和模块半导体供应商,安森美半导体拥有同类最佳的IGBT、MOSFET、WBG技术,和创新及高效的功率模块封装,提供用于汽车功能电子化广泛的高能效、高可靠性的汽车电源半导体,并可根据客户需求提供定制方案,通过世界一流的供应链,配合汽车功能电子化趋势和满足不同应用需求。

    时间:2017-08-28 关键词: 安森美 电动汽车 混合电动汽车

  • 行业首款用于半桥和全桥DC-DC转换器的100 V桥式功率级模块

    行业首款用于半桥和全桥DC-DC转换器的100 V桥式功率级模块

    推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ON),推出了行业首款100 V桥式功率级模块FDMF8811 用于半桥和全桥隔离型DC-DC转换器。该器件额定电流25 A,在一个PQFN-36的封装中集成了一个120 V驱动器IC、一个自举二极管和两个高能效的功率MOSFET。 与分立方案相比,FDMF8811减少DC-DC转换器设计所需的板面积约三分之一,使工程师能够设计更小的系统。如果空间不是问题,那么FDMF8811还能在现有的可用板面积内增加电力输送。FDMF8811极其适用于云应用如无线基站、电源模块或任何板载、隔离型DC-DC转换器和工业应用如电机驱动器、风扇和暖通空调(HVAC)。 通过集成所有的关键功率器件,安森美半导体优化了驱动器和MOSFET动态性能、系统寄生电感和功率MOSFET RDS(ON)方面的设计,从而保持尽可能最高的能效。FDMF8811在全桥600 W的应用中提供的系统能效超过97%。 安森美半导体云电源方案市场营销高级总监Roberto Guerrero说:“FDMF8811开启了市场上一个新的产品类别。它使云基础设施中隔离型DC - DC转换器能实现更高水平的功率密度。” 云电源方案业务部副总裁兼总经理Tom Truman说:“基于云服务的增长是爆发式的,并不断加快,为电源管理领域创建了创新的需求和机会。安森美半导体具有独一无二的地位以解决整个云生态系统,从智能手机到个人电脑到数据中心基础设施。我们致力于该领域,并正投资扩展我们的产品阵容,以创新的方案解决客户的难点。” 封装和定价 安森美半导体现在提供采用夹焊PQFN-36封装的 FDMF8811,每10,000片批量的单价为3.50美元。请联系安森美半导体销售代表申请样品。 请于3月26日至30日到美国佛罗里达州坦帕市举行的2017 APEC,莅临安森美半导体展台(#1001)观看FDMF8811的演示。

    时间:2017-08-25 关键词: 安森美 dc-dc转换器 电源新品

  • 安森美半导体8月份特色新品

    安森美半导体8月份特色新品

    安森美半导体的特色新品(FNP)列表重点介绍最新发布的一些器件。包括:NCV7748,NCP1632,NCP148。 NCV7748: 8通道低边LIN继电器驱动器 NCV7748是汽车8通道低边驱动器,提供每通道达0.75 A的驱动能力。输出控制经由LIN总线,优化的LIN指令集支持高度的灵活性,同时仍然保持符合SAE J2602 LIN规范。   NCP1632: 两相交错式功率因数控制器 NCP1632集成一个双MOSFET驱动器用于交错式PFC应用。交错段是由两个小段并联而成,代替更难设计的一个更大段。这种方法有一些优点,如易于实施、较小器件的采用或更好地散热。另外,交错扩展临界导通模式的功率范围,是一种高效和具性价比的技术(不需要低trr二极管)。此外,NCP1632驱动器相移180o以显著降低电流纹波。采用SOIC8封装,电路包含构建强固和紧凑的交错式PFC段所需的所有特性,最大限度地减少外部元件。   NCP148: 低压降稳压器,超低噪声和高电源抑制比, 450 mA NCP148是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。NCP148设计用以满足射频和模拟电路的要求,提供低噪声、高电源抑制比、低静态电流和很好的负载/线性瞬变。 NCP148提供软启动功能,集成优化的转换率控制用于摄像机模块。该器件设计为与1 uF输出陶瓷电容器一起工作。采用超小的0.35P、0.65毫米×0.65毫米的芯片级封装(CSP)。

    时间:2017-08-21 关键词: 安森美 新品发布 ncv7748 ncp1632 ncp148

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