当前位置:首页 > 电源技术
  • 2021年顺德家电研讨会APS&IC16th参会指南一文公开!

    2021年顺德家电研讨会APS&IC16th参会指南一文公开!

    报名进入哔哥哔特商务网https://www.big-bit.com/meeting/2021jd/index.html或联系小颜Tel:18924229805 现场参与提问互动,还有机会获得神秘礼品一份,欢迎各位参会人员积极踊跃与演讲嘉宾交流探讨。 展示产品涵盖电源管理设计方案、MCU智能方案、功率半导体方案、传感器、电解电容等元器件解决方案,广泛应用于变频空调、微波炉、变频洗衣机、加湿器、油烟机、变频冰箱、电磁炉等家电。届时,如有进一步的疑问与需求可与现场工作人员进行交流与探讨。

    时间:2021-04-20 关键词: 家电 智能控制 电源技术

  • LDO与DC-DC的入门理解

    首先说明下这篇文章适合于对电源技术浅尝辄止的初学者,之所说适合是因为包括很多专业技术人员,在入门电源技术之初,基本都会陷入诸如“LDO与DC-DC区别”、“LDO与DC-DC在选型上该如何取舍”等问题,对于LDO与DC-DC的各种疑惑存在于采购、工程、软件等非硬件人员中,因此,若你是硬件专业人员,这篇文章对于你来说可能是你早已理解过的知识,若你认为以下文字描述的还比较恰当且容易理解,那么当有一名采购同事或软件工程师再问你类似的问题,你可以转发这个给他而非多次重复回答这个问题。 LDO:低压差线性调整器 DC-DC:开关型调整器 关于LDO: 如下图,假如有一个电池5V,一个LED灯的驱动电压为2.5V,你不能直接把灯接到电池上,因为5V的电压对于灯来说过高会直接把灯烧坏,因此你必须串联一个电阻,而且这个电阻的设计原则是在保证灯的亮度下承担“过剩”的电压,也就是5V-2.5V = 2.5V 。(具体这个电阻阻值怎么算:假如我们灯需要流过5mA的电流,那么对于串联电路中,各个点的电流相同可知,电阻流过的电流也为5mA,根据欧姆定律可知电阻阻值R = 2.5V / 5mA = 0.5KΩ。) 在如上的理解中,5V供对负载LED灯进行驱动的过程为“降压”,而电阻“承担剩余压降”,这个作用就是LDO要达到的效果,就像现在找到一个输出电压为2.5V的LDO,我们可以做到如下图(为了避免干扰,我暂时不放入限流电阻)。 “为什么不直接用电阻而需要使用LDO”: 因为但你把电池换为9V的电池时,为了承担“剩余电压 9-2.5=6.5V”,你必须更换一个更大的电阻以“承担剩余电压”,而LDO芯片内部会自我反馈调节,依然稳定输出2.5V。实际上,LDO是通过输入和输出之间串联晶体管电路来实现降压功能,该晶体管电路工作在其“电压 - 电流特性曲线”的线性区,起到可变电阻的作用,因此也叫线性调整器 如上图,过剩电压Vin - Vout 的差值通常称为LDO的压差,显而易见,Vout是由Vin去掉被分担的过剩电压后得到值,因此Vout一定小于Vin,这就如同于你有一盆水要分给一个小杯子一样,你必须用另外一个盆子去装剩余的水。 应当注意,并没有正式的规定压差值为多少时可以称线性调整器为低压差,一般认为最小压降为200mV甚至更低才能成为低压差线性调整器,即LDO。 对于DC-DC,你依然可以用水的概念理解: LDO:你有一盆水要分给一个小杯子一样,你必须用另外一个盆子去装剩余的水 DC-DC:你有一盆水要分给一个小杯子,你找来了一个水龙头,你通过调节水龙头水量的大小,一边观察小水杯的水是否已经满了,一边通过操作“开水-关水-开水-关水”的动作,直到小水杯的水刚好为你想要的量。 实际上,DC-DC的基本类型之一如下,DC-DC的晶体管电路处于开关状态,它将能量一点点给予到输出,如同一个车挤满了人,一辆辆大巴一趟又一趟地将人群输送到目的地。 而,LDO的晶体管电路处于放大状态,因此输出不需要用到的能量必须由晶体管电路进行承担消耗,由此这也就可以理解DC-DC的能量转化比较高,因为它分为多次传送,理想状态下不需要中间额外的消耗。因此对于转化效率要求比较高的设计中,选用DC-DC会更加靠谱,就比如220V的电压,你想要降为2.5V给LED灯,当你使用LDO时,有220-2.5 = 217.5V的剩余电压额外消耗,此时乘以流过的电流5mA,则功率为217.5 * 5 = 1.087W,该功率以热量消耗掉,你的LDO会发烫! 回归到LDO,你选型时需要关注的基本概念有: 压差、裕量电压、静态电流、接地电流、关断电流、效率、直流输入电压和负载调整率、 输入电压和负载瞬态响应、电源抑制比(PSRR)、输出噪声和精度。 对于这些概念的简易化解释,留待后续!当然,为避免你在网络搜索时在茫茫资料中看得眼花缭乱,我准备了一份文档《 理解低压差稳压器 (LDO) 实现系统优化设计》,作者Glenn Mortia,这个文档对所述的基本概念进行了讲解,理解完之后,足以让你有一个新的进阶! 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-01-31 关键词: DC-DC LDO 电源技术

  • Advanced Energy 推出适用于工艺反应腔室清洗系统的MAXstream远程等离子体源产品系列

    Advanced Energy 推出适用于工艺反应腔室清洗系统的MAXstream远程等离子体源产品系列

    北京,中国 - Media OutReach - 二零二零年十二月十八日 - Advanced Energy Industries, Inc. 一直致力于开发各种先进的高精度电源转换、测量和控制系统等解决方案,这方面的技术更一直领先全球。该公司宣布推出一系列全新的 MAXstreamTM 远程等离子体源 (RPS) 产品,其特点是适用于半导体芯片工艺的反应腔室等离子清洗系统。MAXstream系列产品有多个不同型号,操作范围非常宽广,其他优点包括电源准确度较高、优于同级产品的等离子喷射引燃能力、以及更高的稳定性,因此这是市场上最理想的远程等离子体源解决方案。 Advanced Energy 半导体产品副总裁兼总经理 Peter Gillespie 表示:「我们的客户曾向我们表示市场上欠缺一款高性能而又稳定可靠的RPS产品,希望 Advanced Energy 能够进军这个市场,满足业者的需求。我们顺应时势,实现他们的梦想。这系列全新的MAXstream产品不但为客户的工艺设备提供一个极具成本效益而又稳定可靠的RPS解决方案,而且还让 Advanced Energy 因应市场趋势,加快进军这个近年少有创新技术出现但年销售额约值1.5亿美元的RPS市场 1。至今为止,这系列产品在市场上很受欢迎,对我们来说这是一个很大的鼓舞。我们在今个月内会继续交货予多个OEM客户,预计会继续取得亮丽的成绩。」 MAXstream远比竞争对手的RPS解决方案优胜,因为这款新产品的双等离子体源引燃核心采用完善的设计,确保等离子引燃时保持优于同级竞争产品的稳定性。由于每次分开出击的引燃非常稳定可靠,令整个操作能保持其稳定性,减少坏机情况出现。MAXstream也充分利用 Advanced Energy 使用多年并证实有效的分离等离子体源物料和相关技术,确保可延长工艺反应腔室的寿命周期以及减少由此而产生的微粒。 Advanced Energy 的MAXstream RPS 产品可以轻易插入现有的RPS系统之中,以确保可与现有系统无缝衔接,方便换代更新。客户只要取出一向表现不太理想RPS,改用MAXstream便可提高工艺设备的生产力、性能和稳定性。他们也可获得 Advanced Energy 提供优于竞争对手的全球服务和支持。Advanced Energy 在世界各地设有十多间服务中心,为各地客户提供现场服务和应用技术支持。 MAXstream产品系列共有MAXstream 300、600、800、1000和1200等多个不同型号,每分钟的气体流量分别为3、6、8、10和12公升(liter),让客户可以按照自己的工艺,选用一款价格符合预算而又能充分发挥系统性能的型号。MAXstream 300 适用于较低流量的工艺 (用于清洗的气体每分钟流量高达3公升),外型则比高流量的型号更为小巧。 Advanced Energy 远程等离子体源总经理 Shaun Wilson 表示:「几乎生产每一种半导体芯片所采用的等离子工艺都需要清洗反应腔室。我们今次推出MAXstream系列产品,为客户的工艺反应腔室清洗系统提供一个性能强劲、稳定可靠和具成本效益的解决方案。我们不但降低设备的坏机时间,而且还协助半导体业者满足数据经济圈的市场需求。」 如欲进一步查询有关产品的技术规格,可登入 Advanced Energy 公司网页查阅MAXstream的产品专页。

    时间:2020-12-18 关键词: 半导体 MAXstream 电源技术

  • 第十八届“TOP-10电源产品奖”和“四个单项奖”获奖产品公布

    出品 21ic中国电子网 网站 21ic.com 2020年11月6日 – 由21IC中国电子网主办的“第十九届电源技术研讨会”于北京召开,研讨会上“第十八届TOP-10电源产品奖”及其四个单项奖被揭晓。此四项单项奖分别为“技术突破奖”、“最佳应用奖”、“优化开发奖”、“绿色节能奖”。   值此特殊的一年,始于2001年的技术研讨会也有所不同。往届研讨会为全国巡演的形式,而本届研讨会则响应了号召,在9月底将主要演讲环节以线上形式呈现。而后最终站北京站,则受到亚洲各国家和地区防控形势逐步好转,得以用线下形式,见证我国电源行业的发展。事实上,经历了十九载的它,早已深入中国芯,成为了一个电源技术展示和创意交汇的最佳平台。   线上研讨会效果非常卓著,在线上这一平台,研发者和应用者进行了深入的沟通和交流,就产品研发、技术应用和市场前景等方面进行了广泛的沟通,并对当前市场状况下的电源技术的发展现状进行了深入的探讨,达到了相互学习和借鉴的目的;线下研讨会方面,则拉近了研发者和应用者的距离,直击行业痛点。   在最终的“第十八届年度Top-10电源产品奖” 发布及颁奖仪式上,21IC中国电子网的总经理刘月兰女士表示,近年来电子技术快速发展,电源技术发展也在不断加速,特别是新能源汽车、5G技术普及和人工智能的崛起,为电源技术的发展注入了新的动力,开拓了新的研究方向。2020年对于全世界全人类来讲都是不平凡的一年,地缘政治摩擦和新冠疫情扩散等不利因素也给电源行业的发展造成了不利影响,但我们前进的步伐并不会因此而停止。   “尽管我们的研讨会已经连续举办了19年,但纵观会议本身,仍有许多不足。今后我们将不断改进,也希望大家能持续关注我们的会议,给予我们建议、帮助我们继续成长”,会议的最后刘月兰女士如是说。   奖项方面,TOP-10电源奖是备受中国电源行业内认同的行业基准之一,综合自技术、应用、设计、创新、能效比多项技术指标严格评选得出。   高效、智能、环保,如今的电源技术已经不单纯是能量的搬运工,它是整个世界的强力驱动器。为了将最优秀的电源技术展现给行业, 21IC中国电子网已经连续举办了十八年的TOP-10电源奖的评选。参与厂商之多,参选产品类别之广,使其成为了当今电源技术的最佳展示平台。   评委组认为,EMI、高功率密度、低静态电流、抗干扰已逐渐成为电源芯片的发展方向的主流,在小型化和低功耗的大背景下,一款对开发者更友好的产品才会获得更好的市场反响。 此次获奖名单如下(排名不分先后): “第十八届TOP10电源产品奖” 产品名称:支持4MHz开关频率的sub-PMIC (DA9217/DA9220/DA9121/DA9122) 产品类型:电源管理IC 公司名称:Dialog Semiconductor 产品亮点:Dialog半导体公司推出的DA9217、DA9220、DA9121、DA9122系列是其首个支持4MHz开关频率的sub-PMIC系列,该新sub-PMIC系列一般为系统应用处理器中的CPU内核供电,或为系统存储器供电,通过Dialog的先进技术可以根据CPU的负载动态调整电压幅值。高开关频率可以使用更小尺寸的电感,从而缩小设备尺寸。 产品名称:UCC12050隔离式DC/DC电源模块 产品类型:隔离式DC/DC偏置电源 公司名称:德州仪器 产品亮点:最新推出的新型UCC12050是首款采用TI新型专有集成变压器技术开发的500mW高效隔离式DC/DC转换器,TI突破性的集成变压器技术可以实现高密度隔离DC/DC电源转换,同时保持耗电工业系统所必需的较低的EMI。它具有更低电磁干扰(EMI),其5kVrms增强隔离和1.2kVrms的工作电压,可以防止工业应用中出现高压峰值。它2.65 mm的厚度能够让设计师减小解决方案的体积,功率密度是比较隔离电源模块的两倍。 产品名称:MAX17301/11 电量计 产品类型:电量计 公司名称:Maxim Integrated 产品亮点:MAX17301/11 IC是首款能够为单节Li+电池提供两级保护的电量计方案,该系列的所有IC均配备有Maxim的ModelGauge m5 EZ专利算法,提供最高精度的电量状态(SOC)指示,精度比竞争产品平均高出40%,且无需对电池进行特征分析。此外,这些电量计还提供业界最低的静态电流(IQ) —— 相比最接近的竞争产品低80%。 产品名称:PMEG120G30ELP 产品类型:SiGe整流器 公司名称:Nexperia 产品优势:Nexperia多年来一直在开发其硅锗(SiGe)技术,为设计工程师带来更高的固有电荷载流子密度和快速的开关频率的优势,SiGe是Nexperia功率二极管产品的完美补充。通过提升低正向电压(Vf)和低Qrr,Nexperia的SiGe整流器的优势是可将传导和开关损耗降低10%至20%,因此在高温应用中特别受益,例如LED照明,发动机控制单元或燃油喷射。使用这些泄漏量极低的设备的设计工程师现在可以依靠扩展的安全操作区域,而不会产生高达175度的热失控。 产品名称:AgileSwitch®数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包 产品类型:电源解决方案 公司名称:Microchip Technology Inc. 产品优势:Microchip新发布的AgileSwitch数字可编程栅极驱动器和SP6LI SiC功率模块工具包是一个统一的系统解决方案,将SiC功率模块和软件可配置栅极驱动器相结合,采用Augmented SwitchingTM技术,使设计人员能够更好地应对如电压过冲、开关损耗和电磁干扰等动态问题。这种“点击配置”的方法采用基于Windows的计算机界面(使用鼠标而不是烙铁),可应用于从加快前期评估到对最终优化进行简化的整个设计过程。开发人员无需再单独分别采购功率模块和栅极驱动器,也无需对功率模块检验后再花费时间开发自己的栅极驱动器,从而将开发周期缩短数月。 产品名称:低RDS(on) SiC FETs UF3SC065007K4S & UF3SC120009K4S 产品类型:SiC FETs 公司名称:United SiC 产品优势:采用Si基MOSFET和SiC基的JFET,采用共源共栅的方式将其烧结在一起,是United SiC的最大设计特色。这种结构确保其产品可以保持与Si类功率器件保持一致的驱动电压,从而可以帮助可以直接在原有的Si基础的电路中进行直接的升级和替换。而此次最新推出的UF3SC系列SiC器件,更是以小于10mΩ的业界最低RDS(on)将SiC器件的性能提升到了新的高度,面对电动汽车和5G等全新应用需求,United SiC可以给客户提供集成度更高、更加高效、更为稳定可靠的解决方案。 产品名称:压铸模功率集成模块(TM-PIM) NXH25C120L2C2,NXH35C120L2C2/2C2E和NXH50C120L2C2E 产品类型:电源模块 公司名称:安森美半导体 产品优势:安森美半导体的NXH25C120L2C2,NXH35C120L2C2/2C2E和NXH50C120L2C2E,分别为25、35和50 安培(A)版本的行业首款压铸模功率集成模块(TM-PIM),用于1200伏(V)的应用,提供转换器-逆变器-制动(CIB)和转换器-逆变器(CI)配置版本。TM-PIM采用最新的裸芯片技术和压铸模封装,延长模块的温度循环寿命至最接近的竞争方案的十倍左右,所用的封装技术还延长模块的功率循环寿命约三倍,有利于逆变器系统实现长的使用寿命及高可靠性。 产品名称:BMR683系列 产品类型:Quarter Brick 500W Digital DC/DC Converter 公司名称:Flex Power Modules 产品优势:50A BMR4696001则提供了超薄解决方案,最大高度仅为5.8mm(0.23in),因此可以为需要为大尺寸处理器散热器腾出空间或想要将PoL稳压器放到PCB底部的客户提供帮助。用户可以将它放到非常靠近处理器的位置,从而改善瞬态响应。该产品可配置成双输出或单个更高功率输出。这使客户可以灵活地使用一个器件来满足不同的要求,例如驱动不同的处理器或FPGA电源轨,从而有助于简化电源系统设计。 产品名称:高效同步4开关集成升降压变换器(MP28167) 产品类型:升降压变换器 公司名称:Monolithic Power Systems 产品优势:MP28167是一款高效同步4开关集成升降压变换器,在2.8V~22V的宽输入电压范围高效率地调节输出电压。MP28167 在降压模式下使用恒定导通时间(COT)控制模式,在升压模式下使用恒定关断时间控制模式,可提供快速负载瞬态响应和平滑的升降压模式切换。MP28167 提供强制 PWM 开关模式、可编程恒流 (CC)电流限制功能,可灵活支持各种不同应用。 产品名称:ADBMS6815 产品类型:锂电池BMS解决方案 公司名称:Analog Devices, Inc. 产品优势:ADBMS6815是ADI第五代锂电池主监控IC产品,能够对12个通道的电压和温度进行监测(未来产品提供更灵活的通道数),为了提高电池的一致性,ADBMS6815支持所有通道的电池均衡。菊花链通讯采用独创的isoSPI隔离通讯,速度最高可达到2Mbps,提供业界最快的转换速度和最佳数据保护。 技术突破奖 产品名称:ISL78714 产品类型:锂电池管理IC 公司名称:瑞萨电子 产品优势:ISL78714是瑞萨电子第四代锂离子(Li-ion)电池管理IC,可监测并均衡多达14个串联电池,在汽车工作温度范围内测量精度可达±2 mV,帮助系统设计人员根据绝对电压水平进行判断。多个ISL78714可通过专用菊花链连接,支持多达420个电池(30个IC)的系统,提供业界领先的瞬态和EMC/EMI抗扰性,超越汽车等级要求。ISL78714菊花链拓扑结构采用低成本电容或变压器隔离(或将两者结合),利用双绞线将多个电池组堆叠,同时防止热插拔和高压瞬变。当与主MCU失去通信,看门狗定时器会自动关闭菊花链IC。 产品名称:LS-R3系列超小体积开板电源 产品类型:电源方案 公司名称:广州金升阳科技有限公司 产品优势:工程师们都想用最短产品设计周期制作出一个方便使用、满足不同电子装置的个性化产品,但在自搭过程中,缩短设计时间往往会导致产品设计粗糙,追求个性化则会致使电源种类繁杂、兼容性差、难以形成批量、经济性差。金升阳的LS-R3系列抓住核心关键难点,利用外围百搭设计的巧妙构思,很好解决了客户的烦恼。仅仅需要简单的更改外围电路,就可以使产品既可以用于消费类产品,在低成本竞争中脱颖而出,也可以用于工业场合中最严酷的户外极端苛刻环境,满足极高可靠性要求。 最佳应用奖 产品名称:MasterGAN1 产品类型:高压驱动器 公司名称:意法半导体 产品优势:MASTERGAN1是一款先进的系统级功率封装,在配置中集成了半桥双通道栅极驱动器和两个增强模式GaN晶体管。集成功率GaN具有150mΩ的RDSON和650 V漏源击穿电压,而嵌入式栅极驱动器的高侧可由集成式自举二极管轻松提供。MASTERGAN1在上下驱动部分均具有UVLO保护,可防止电源开关在低效率或危险条件下运行,并且互锁功能可避免交叉传导情况。输入引脚的扩展范围可与微控制器、DSP单元或霍尔效应传感器轻松连接。 产品名称:1200V 第4代SiC MOSFET 产品类型:SiC MOSFET 公司名称:ROHM Co., Ltd. 产品优势:1200V 第4代SiC MOSFET通过进一步改进ROHM独有的双沟槽结构,改善了低导通电阻和高速开关性能二者之间的矛盾权衡关系,与以往产品相比,在不牺牲短路耐受时间的前提下成功地将单位面积的导通电阻降低了约40%。而且,通过大幅减少寄生电容(开关过程中的课题),与以往产品相比,成功地将开关损耗降低了约50%。因此,采用兼具的第4代 SiC MOSFET将非常有助于显著缩小车载逆变器和各种开关电源等众多应用的体积并进一步降低其功耗。 产品名称:搭配InnoSwitch™3-MX PowiGaN™的InnoMux™芯片组 产品类型:电源解决方案 公司名称:Power Integrations 产品优势:InnoMux芯片组由InnoMux控制器IC和InnoSwitch3-MX隔离式开关IC组合而成,可为采用LED显示屏的电视、显示器和家电提供91%的效率。与传统的显示器电源不同,InnoMux同时提供恒流LED驱动和恒压电子系统电源,可省去常规的DC-DC变换器,减少50%以上的元件数。该芯片组使制造商能够符合严格的新能效标准。 优化开发奖 产品名称:EFP01电源管理IC(PMIC) 系列产品 产品类型:电源管理IC 公司名称:Silicon Labs 产品优势:开发人员经常使用PMIC来满足其IoT设计的独特低功耗要求。然而,从数千种零件中选择合适的PMIC既困难又耗时,这给开发人员在上市时间压力下增加了复杂性。EFP01针对Silicon Labs的物联网连接平台进行了优化,从而不再需要将多个供应商参考设计合并到原理图或布局中。Silicon Labs的PMIC解决方案通过扩展其无线和MCU产品的能源效率,同时提供一流的工具和支持简化产品设计,从而满足了IoT开发人员对于电源管理的需求。与Silicon Labs的无线Gecko平台配套,EFP01 PMIC提供了易于配置,低功耗的解决方案,并具有卓越的无线性能。 产品名称:AP62600 Synchronous Buck Converter 产品类型:同步降压转换器 公司名称:Diodes Incorporated 产品优势:AP62600是基于 Diodes 最近推出的 AP64xxx (40V) 与 AP63xxx (32V) 直流对直流转换器而扩充,进一步发挥同级最佳的 EMI 效能。AP62600 专有的闸极驱动器搭配快速的瞬时反应,可减少高频辐射EMI 与切换节点振铃现象。400kHz、800kHz 与 1.2MHz 的可选切换频率为工程团队提供了更大的灵活性,有助于优化组件、提升效率,或是设计更为精巧的外型。本产品配备供电良好的指示器,提醒使用者可能面临的故障状况。可编程的软启动模式可控制上电时的涌浪电流,有助设计人员使用多个 AP62600 为大型集成组件(如FPGAs、ASIC、DSP和微处理器)供电时实现电源排序。 绿色节能奖 产品名称:IX4351NE 9A低侧SiC MOSFET和IGBT驱动器 产品类型:驱动器 公司名称:Littelfuse Inc. 产品优势:IX4351NE专为驱动碳化硅MOSFET和大功率IGBT而设计。单独的9A源极和漏极输出可实现量身定制的导通和关断时序,同时将开关损耗降至最低。内部负电荷调节器提供可选的负栅极驱动偏置,以改善dV / dt抗扰度并加快关断速度。去饱和检测电路检测碳化硅MOSFET的过电流状态,并启动软关断,从而防止潜在的破坏性dV/dt事件。逻辑输入是TTL和CMOS兼容的;即使在负栅驱动偏置电压下,该输入也不需要进行电压偏移。保护功能包括UVLO和热关机检测。开路漏极故障输出向微控制器发送故障状态信号。 产品名称:有源桥式整流器控制器(TEAT2208T) 产品类型:有源桥式整流控制器 公司名称:恩智浦半导体 产品优势: TEA2208T是恩智浦新一代有源桥式整流器控制器的首款产品,旨在替代传统的二极管桥。将TEA2208T与低电阻高压外部MOSFET配合使用,可消除典型整流器二极管正向传导损耗,从而显著提高功率转换器的效率。在90 V(AC)电源电压下,效率可以提高约1.4%。TEA2208T可IC自我供电,并且具有极低的功率消耗(2mW)。 了解详情,请点击文末“阅读原文”按钮 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-11-08 关键词: 半导体 电源技术

  • 如何检测LED系统的EMC和可靠性

    如何检测LED系统的EMC和可靠性

      LED体积小、耗能低、寿命长、环保、低热量等优点,促使其飞速发展、被广泛应用于各个领域。其中,寿命长是LED的很重要的一个优势。要保证LED的这一优点,研发人员就要保证LED系统的良好的EMC和可靠性。本文根据实例解析如何检测LED系统的EMC和可靠性。   1.电源系统的兼容性   向LED或LED阵列提供电功率是LED照明器件与系统从设计到实施,以及保证终端用户都可靠的工作状态,并与供电源系统有良好兼容性必须考虑的重要问题。电源系统包括了人们日常生活中的各种电气基础设施和市电电网公共设施。   研究表明,通常情况下,用户具备并操作的电源设备通常会存在种种不太合理的连线或者接地处理错误。当外部公共电源设施发生普遍电流干扰时,不合理甚至错误的连线或接地处理会加剧干扰的程度,增加用户电子照明器件的损坏几率,严重时还会造成器件的永久性破坏。LED照明器件和系统必须具有能在日常电气环境下正常工作的能力。典型的日常电气环境包括室内外照明、商场和工厂等建筑内外的照明设施以及市政电线杆上的LED路灯、探照灯等。   2.LED照明器件及系统的可靠性   首先,什么是可靠性?其定义为——产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定的功能的能力。随着科学技术的发展,现代化的操作机器、工程装备、交通工具和各类探索仪器的设计越来越复杂,功能越来越完善,因此这些电子、电气产品的性能优劣变得越来越明显。于此同时,这些机器和设备等的可靠性渐渐受到了人们广泛的重视,这种可靠性就被称为系统可靠性。可靠性的指标要求是随着系统越复杂而更高的,如果可靠性达不到系统指标的要求,则系统出故障的可能性愈大、造成的损失也愈大。这些损失包括经济上、信誉上,甚至是造成生命安全或更严重的灾难性等后果。譬如汽车的制动系统的不可靠或工作失误可导致刹车失灵,很有可能造成重大损失甚至生命危险;重大的投票选举时,如果采用计算机系统统计,若此时系统失效而打乱了统计结果,后果将不堪设想。因此,可以说系统可靠性概念的引入,对电子产品有着重大的意义。   提高系统的可靠性,一方面要提高构成系统的各元件本身的可靠性,如:要提高汽车制动的可靠性,首先要提高刹车位、控制系统等的可靠性。另一方面还要提高系统承受误操作的可靠性。   提高系统的可靠性的根源在于系统的设计。要使系统的元器件工作在正常状态下,没有过载超负荷等现象的发生,并且要有一定的余量。也可以通过设计备用方案,使系统即使有个别元器件或设备出现故障仍能正常工作。当然备用方案的设计有可能增加系统的复杂性和成本,但是如果设计得合理,在成本的增加和使系统的可靠性提高上有很好的性价比,是完全值得的。

    时间:2020-09-03 关键词: emc led照明 电源技术

  • 必看:不同LED驱动在不同应用中的差别

    必看:不同LED驱动在不同应用中的差别

      由于LED是特点敏感的半导体器件,又具有负温度特点,因而在应用过程中须要对其进行不变工作状况和庇护,从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的请求近乎于苛刻,LED不像通俗的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。LED是2~3伏的低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用处的 LED灯,要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效力转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的请求都非常高,设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数,由于电源在全部灯具中的感化就比如像人的心脏一样重要。   LED是一款典型的电流驱动型器件,精准控制LED驱动电流,可决定包罗光效力、电源效力、散热和产品亮度等在内的很多参数。驱动LED重要在于控制它的电流。无论是直接增、缩驱动电流,还是占空比(PWM)减小开关时光比,均是控制电流方式,但达到的目标却不雷同。本文将阐述不同的驱动在不同应用中的差别。   1、分布式恒流驱动道理先容   在以往的白炽灯和节能灯市场,至公司所形成的规格有限的主流灯具型号,LED很难再继续遵守。LED有它的应用灵活性,在日后的设计中会带来较多的电源规格。   分布式恒流的道理在于,在各并联歧路点均设立独立恒流源,以办理、保持、控制歧路与歧路、歧路与整体线路的不变。分布式恒流电路在应用上可视为一个完全的线路结构,而实际应用是分布在线路各节点的,是一个可以经过过程LED恒流驱动控制并能彼此通信的电路结构。   在当前,LED产品传播鼓吹与实际应用寿命有较大的差距。而驱动线路的不变性将直接影响产品整体不变。   分布式恒流技术有高可靠性的原因在于,让AC电源部分继续沿用传统开关电源,采用恒压的供电模式。开关电源技术积累会给LED电源设计创造品德条件。在同一功率电源规格下,不消再开发新的电源型号,功率可向下兼容,大大减少电源规格,进步电源同一性。   2、软、硬结合的精度控制思路   在日常驱动电源设计中,周边器件累计误差处理起来很是棘手,导致驱动电源参数离设计初衷相差甚远。恒流驱动须要电流检测,平日做法是在歧路中串接毫偶电阻获取回授信息,要达到高的效力,电阻值会越小,过小的毫偶电阻给临盆、测试都带来不便,一般的仪器无法验证到精确值,临盆过程也会影响到精度,电阻方式设定电流是固定方式,调整并不便利。   软、硬件结合方式将开启LED应用技术的奔腾。LED恒流精度值软件化,可大幅提升LED应用的灵活性。可经过过程微机操纵软件,用直不美观的数字写进完成电路电流设定。   驱动线路周边零器件,这是我们的目标。周边零器件不会带来设计器件参数误差累计,从而大幅进步恒流的精度。   我国的IC制造工艺今朝不能满足LED驱动精度请求,但是我们可以用新技术、新办法达到世界顶级恒流精度程度。驱动精准控制便是个中一种方法。   在进行驱动精准控制时,起重要看设计目标是什么是按照最高光效,还是按照灯具的一致性设计假如仅限于驱动电流的精准,实际上是很轻易做到的。例如驱动电流不变精确,或随温度变化有庇护等。客户请求各项参数都能符合请求,比如产品的一致性、效力等。   对于客户的这些请求,我们须要在设计驱动高低功夫。回根结底还是如何控制精准度,并终极按照我们的设计意图来调整电流,进步产品的不变性。   值来实现。可以选择内置非易掉性E2PROM。信赖任何寄存器都能完成其义务,可按照顾用须要和工艺许可的条件,决定存储器的类型选择。   电流阶的划分与设计可因市场的不同而有所差别。因制造工艺原因输出电流总是有误差,软件化后将是以而得到改善。   长运通的驱动IC在出厂时,可按照客户的不同需求,供给不同的电流输出值,免除批量校准过程。小用量的客户还可经过过程附赠的微机软件自行改写电流值。   3、提升驱动效力的设计新法   AC电源驱动LED在单串接歧路是可行的,可是单串接只是LED驱动应用中很少一部分,大多应用有并联情况。在有并联LED驱动的情况下,整体恒流设计中的歧路LED并不必然工作在恒流状况,全部产品LED电流是彼此影响的。   在大电流设计者中,例如LED路灯设计,设计者不会将多路LED直接并联上往,由于如许危险会急速发生。平日的做法是,先恒压再DC恒流,经过过程这两级设计完成。我们知道DC驱动效力是在公道的电压和负载条件下,那么若何保证负载LED数量或LED随温度变化都在公道的范围内如何灵活的让客户变更 LED驱动数量解决以上题目须要设计AC到DC恒流的回授机制,但到今朝为止并不具备该技术条件。   ----------------------------   小小连接器,蕴含大智慧——电子发烧友3月《连接器技术特刊》免费下载!     

    时间:2020-08-31 关键词: LED驱动 电源技术

  • 劲爆!充电桩行业的乱象,来自当年一个决定

    劲爆!充电桩行业的乱象,来自当年一个决定

      最近有一个朋友告诉老代,现在的南瑞和开普实验室做过充电桩测试的厂家,已经突破了300家,而且目前还在排队做充电桩测试的厂家,还有一大堆。按道理来讲,充电桩的设计,特别是直流快充桩的技术门槛还是很高的,特别是充电桩模块,在目前的低成本的压力下,要做到高可靠性,面临的挑战还是很大的,特别是原有的技术不断在优化,从去年的很多厂家用7.5KW串联或并联拼接成15KW模块,到今年上半年的750V 20A恒流模块向现在的600V 25A恒功率模块的演进,产品做的越来越好,功能越来越符合市场和客户的要求,已经有好几家去年还雄心勃勃进入充电桩行业的模块厂家,已经偃旗息鼓。   充电桩的技术不断在演进,摩尔定律还会继续发挥作用。充电桩行业,技术的门槛很高,但是做的厂家很多,其中的原因,就是因为深圳几家前艾默生系的公司在提供核心的技术支撑,追根索源,还是源自十几年前一个艾默生开创的一个经典案例。   在90年代初,国内的电源技术基本是相控电源的天下。随着当时的通信电源行业龙头武汉535厂和澳大利亚R&T公司的合资,随后广州珠江电信也和挪威的Eltek合作,杭州中恒电气和新西兰Switchtech的合作,推动开关电源技术在国内通信市场的发展。后面通力环、华为和中兴等本土企业也开始了本土通信开关电源技术的开发。当时的华为电气(艾默生的前身)在通信电源的技术平台开发完成后,在98年左右组建了电力电源的团队,利用开关电源技术替代当时电力流行的相控电源,深圳奥特迅、许继电源等也陆续推出自己的开关的电源技术,在2000年左右,开关电源技术在电力系统已经非常普及,相控电源推出市场是大势所趋,而当时很多拥有相控电源技术的公司在新的技术标准下,面临淘汰的命运。   在2001年左右,艾默生凭借强大的技术平台和市场平台,已经在电力操作电源市场做到了行业第一的位置。当时的业务模块是自己生产模块,自己组装电力电源系统,到了年终开会,大家发现电力电源产品线基本不赚钱,这是和电力电源本身的市场和产品特点决定的。电力电源本身就是电源行业的一个小众市场,举一个例子,在2015年,广州成为全国首个拥有300座110 千伏及以上变电站的省会城市,加上用户变300个,广州的电力电源 保有量也就在600台左右。而在同样一个城市,2015年广州移动建设的4G基站有1.8万个,如果加上2G、3G和广州联通、广州电信的基站和机房,通信电源的保有量应该超过3万个。显然电力电源和通信电源的市场规模不在一个数量级,加上电力电源基本上没有标准的配置,每台的配电和配置要求都差异很大,客户定制化的内容相当多。为了应为每个省电力公司的电力电源招标,主要省份都配置有业务人员,工厂也每天拼命改制,依然达不到客户灵活配置的目标,艾默生的电力电源业务运营成本太高,导致产品线不赚钱。   穷则思变,电力电源产品线后面就做了非常大的调整,首先是压缩市场人员,将原来覆盖全国的几十个销售调整到几个来降低市场费用,另外推行圆桌计划,向一些小厂提供模块和系统图纸,自己只提供模块、监控、绝缘检测仪等标准部件,解决了小厂技术实力和产品不稳定的问题。经过一年的调整,电力电源产品线单人产出比大幅提升,产品线也实现了盈利,开创了一个业务模式创新的新路子。   在随后的十多年,深圳出现了很多类似提供核心模块业务模式的公司,例如以前华为人高勇创办的华信通、前华为人周峼华和丁勇创办的汇业达都紧随艾默生电力电源的模式,在电力电源行业颇有斩获。有一些公司例如金威源、沃克斯和麦格米特也把类似的业务模式推到通信电源行业。到充电桩行业兴起的时候,充电桩模块销售也非常自然,十多家充电桩模块厂家在全国拼了老命推广,不断吸引新的厂家加入到充电桩这个行业来,造成了行业的乱象。这个业务模式的源头都是来自2001年当年的艾默生的一个决定。   上周有个朋友来到深圳,聊到最近一些标案,一些既做模块,又做系统的充电桩厂家,在引导客户将充电桩模块自产作为一个评标的门槛,理由是模块是核心技术。这个道理也是站不住脚的,一个完整的充电桩系统,包括机柜的设计和防护、监控模块和收费系统、后台管理系统,这是一个庞大的系统,充电桩厂家要做好这么庞大的系统并且整合好资源是充电桩厂的核心能力(详见 上海充电桩展会分析)。其实打开充电桩模块,里面的电容、电阻、电感、变压器和半导体等,没有一样是电源厂自己生产的,难道说模块厂就没有核心技术了吗?模块厂的核心能力也就是集成和设计能力,并不是每样东西都是自己亲手做出来。设定模块自产的招标,明眼人一看就是十有八九就是被人设的一个局,不投也罢。

    时间:2020-08-23 关键词: 充电桩 直流快充桩 电源技术

  • 中兴通讯受邀出席5G基站电源技术研讨会

    【大比特导读】2020年“(深圳)5G基站电源技术创新研讨会”正是基于5G基站功耗问题发展瓶颈问题与5G商用网络建设的加快影响下,寻求如何让相关上下游企业在变化中适应并突破的方式,值得一提的是,中兴通讯股份有限公司的软件技术总工熊勇将出席会议。 随着5G网络建设的稳步快速推进,电源等相关元器件产品存在着巨大的市场商机。根据安信证券研究中心的数据,5G通信电源的市场规模预计为315亿元人民币。但要知道的是,巨大的市场商机下,更大的输出功率、更高的功率、自然散热性以及可靠性都是不可忽视的挑战,所以降功耗就成为了设计5G基站电源的行业共识。 当中值得注意的是,降低功耗能又可分为典型负载和全负载范围两种类型,因需结合不同场景的基站条件,白天与夜间的负载率又大不相同,所以该如何权衡两者功耗设计也是5G电源设计的重要考量因素。而且随着频率越来越高,EMI测试标准日益严格,需要进行多个版本PCB修改及调试,其中涉及到针对移动端人工智能硬件的电源设计更加为复杂,毕竟会考虑到电源轨数多、严格的启动/关机时序、精度高、响应速度快、低噪声等。 因此,电源产品方面的考量依然是“重头戏”。另外,在近期公布的中国铁塔2020年开关电源产品集采项目中标结果中,中兴通讯凭借领先的技术水平、优异的产品质量及良好的服务能力,斩获电源中标总量第一的成绩。据了解,本次集采主要是中兴通讯的5G模块化电源。因为要适应5G基站的新要求,电源模块化的更短的开发周期、更小尺寸、散热、抑制EMI噪声、FPGA等复杂电源时序管理以及高速ADC/DAC的低噪声供电等都需要全面提升。 一直以来,中兴通讯都将5G发展作为核心战略,凭借着其独立自主的开发主体,科学规范的创新体系,持续的研发投入,中兴通讯才能在5G发展关键技术上取得一系列重要科技成果。2020年7月31日,中兴通讯股份有限公司的软件技术总工熊勇将出席“(深圳)5G基站电源技术创新研讨会”并进行专题演讲,对5G基站、5G电源等技术方案与趋势探讨。 话题演讲嘉宾: 中兴通讯股份有限公司 软件技术总工 熊勇 中兴通讯股份企业简介: 中兴通讯是世界著名电信设备制造商,也是通信电源,以及数据中心基础设施领域内主流技术和服务提供商。其中,通信能源包括通信电源、混合能源、通信储能、网络能源管理四大类系列产品及解决方案,为通信网络站点、传输机房、核心机房、数据中心等提供极简高效、全模块化、智能化、网络化的全系列供电解决方案,满足全球运营商对通信能源快速安装、平滑扩容、绿色节能、简单运维、安全可靠的全方位需求。 目前中兴通讯已成为具有全球服务能力的综合网络能源解决方案提供商,通信能源产品已服务于全球160多个国家和地区的386家电信运营商。 演讲嘉宾简介: 熊勇先生现任中兴通讯股份有限公司的软件技术总工程师 主要负责技术和产品的规划、设计和研发,主职能源控制与管理领域。 熊勇1993年毕业于南京邮电大学,2000年加入中兴通讯能源产品线。20多年技术研发经历,拥有授权发明专利近30项。历任系统工程师,开发科长,项目经理,现任软件技术总工,曾任哈工大深研院企业导师,深圳市创新人才。 演讲看点: 演讲题目——5G电源解决方案 5G网络带来了增强移动宽带,海量机器通信和超高可靠低时延的广阔前景; 网络架构也和3G/4G网络有很大变化,对通信站点能源的部署,运维和可靠性等方面提出了严峻挑战。中兴通讯的5G电源解决方案,聚焦高效,智能,扩展三方面,提供了覆盖DC机房,宏站和微站的全栈全景的产品和解决方案,体现了按需建设,平滑升级,高效节能,智能运维的先进理念。 关于研讨会: 大比特资讯自2009年创办线下技术交流会议开始,已成功主办(400人以上规模)60多场线下会议,近10万研发管理、技术开发与应用工程师分别通过线下报名、线下参会方式参与大比特会议。 2020年“(深圳)5G基站电源技术创新研讨会”正是基于5G基站功耗问题发展瓶颈问题与5G商用网络建设的加快影响下,寻求如何让相关上下游企业在变化中适应并突破的方式。本次研讨会汇聚了多家知名企业到场演讲,分享产品方案及解决各项技术难题。 报名进入大比特商务网 本文为大比特资讯原创文章,如需转载请在文前注明来源

    时间:2020-07-20 关键词: 电源技术

  • 我国电力市场,启动条件等问题还仍存在较多争议

    我国电力市场,启动条件等问题还仍存在较多争议

    国家能源局相关司、南方能源监管局有关负责人,广东省发展改革委、经济和信息化委员会相关部门负责人,中国科学院院士王锡凡、清华大学教授夏清等电力系统专家,电力调度机构、电力交易机构、电网企业相关负责人及主要电力企业、电力用户代表等130余人齐聚东莞,对拟发布征求意见的南方(以广东起步)电力市场运营规则体系进行论证,研讨现货市场环境下的市场风险防控和市场监管,共同为广东电力现货市场的有序推进出谋划策。 南方(以广东起步)电力市场运营规则体系包括广东电力市场运营基本规则及中长期交易、现货电能量市场交易、调频辅助服务市场交易、市场结算等8个实施细则。与会代表结合南方区域电力资源禀赋和广东电力行业、经济社会发展实际,对规则体系、市场风险防控和市场监管提出了意见和建议。会后南方能源监管局将对各方观点进行论证,博采众长,吸收到规则编写中。据透露,南方(以广东起步)电力现货市场交易规则即将公开征求意见,届时将成为我国发布的首个电力现货市场交易规则。 国家要求“2018年底前,启动现货交易试点;2020年全面启动现货交易市场”,并已启动南方(以广东起步)、蒙西、浙江、山西、山东、福建、四川、甘肃的现货市场试点工作,目前试点地区正在积极开展试点方案和规则编制等准备工作。现货试点工作即将启动,但目前社会各界对于现货市场的模式选择、启动条件等问题仍存在较多争议。   1.现货市场的模式 从国际经验看,现货电力市场主要存在两种模式。模式一:中长期交易采用物理双边合约,剩余部分电量参与现货交易,如英国、北欧、德国等欧洲国家普遍采用该模式。该模式的特点是,市场规则相对简单,市场价格波动风险较小,但中长期物理交易难以反映短期价格信号,竞争机制发挥的作用相对有限,且现阶段调度实施中长期物理交易校核存在困难。模式二:中长期交易采用双边差价合约(发电企业和消费者签订差价合约,合约中规定了参考电价和电量。如果现货市场价格低于合同规定的参考电价,不足部分由消费者支付发电企业,反之,发电企业返还超额收益。差价合约中的物理量不具有约束力,不需要强制执行) ,发电企业全部电量均参与现货交易,如美国、澳大利亚等国家采用该模式。该模式的特点是,市场竞争激烈,价格充分反映市场即刻的供求变化信息,资源配置效率更高,但市场规则复杂,在现货市场建设尚不完善时,价格波动、电网安全运行和用户用电安全等风险较大。 目前,我国电力市场建设处于起步阶段,电力交易以计划为主,存在部分大用户直接交易,相比而言,采用部分电量现货模式更易于与现有模式衔接,降低改革风险,适合市场力大或供需紧张、计划电量放开比例较低的省份。对于新能源占比高、市场力较小、供需宽松、市场环境成熟度高的省份可探索全电量现货模式。此外,为了实现向未来全国统一电力市场的演变,各省现货市场在起步之初其核心规则就需要统一。 2.现货市场启动需具备的条件 受电网安全、电源技术特性等约束,现货市场的运行机制和交易方式都较为复杂,需要提前做好充分准备。从国际经验看,美国加州ISO等现货市场运行都建立在扎实的前期工作基础上(美国加州ISO、得克萨斯州ERCOT现货市场建设用时均超过3年) 。从我国实际看,要实现2018年底前启动试点、2020年全面启动的改革目标任务,面临较大挑战,亟需做好以下准备工作: 一是提升市场主体的市场意识,增强其参与市场的主动性;二是制定市场规则,夯实制度基础;三是建立完善相关市场技术支持系统,包括机组组合技术、负荷预测技术、出清算法、电量分解技术、结算清算技术、机组统一调用技术等,加快工程运用;四是强化发电和用户侧的硬件基础,例如,可依托公司营销系统的改造,推动发电和用户具备每天采集96点的数据采集条件。 问题二:如何打破省间壁垒 目前,我国电力交易省间壁垒问题突出,主要表现在:一是地方政府严格控制省外购电量,尤其在经济进入新常态后,某些省份要求除国家指令性计划电量外,禁止向省外购电。二是行政干预省间交易价格,部分受端省份压低交易价格,部分送端省份抬高交易价格,致使双方协商困难,交易难以达成。 打破省间壁垒的关键是充分发挥市场机制作用,减少地方政府的行政干预,促进电力资源大范围优化配置。具体措施包括:一是放开省间发用电计划,扩大省间市场化交易空间。不同类型的计划电量可采取不同的放开方式,例如,配套电源送出交易可按照受端省发用电计划放开比例进行;政府间框架协议和历史固化形成电量交易可继续执行协商结果;点对多网的清洁能源交易可采用按照固定比例方式划分。二是促进市场主体参与交易。进一步放开用户选择权,允许用户参与省间购电。通过组织开展省间发电权交易、省间辅助服务交易等方式,建立起发电侧的激励机制,对受端利益受损的发电机组进行补偿。三是促进政府接纳省间送受电。建立省间交易利益补偿机制,省间交易产生的红利由送受端省协商(或者按照强制比例)分配,补偿受端省损失。 问题三:市场环境下如何促进新能源大范围消纳 完善市场机制特别是现货市场交易机制是促进新能源消纳的关键举措。考虑电力市场建设进度,新能源参与市场需要区分近期和中远期两个阶段。 近期,由于现货市场刚起步,新能源可在省内继续执行全额保障性收购,省间主要采取中长期交易,富余可再生能源电量可参加省间增量现货交易。省间新能源中长期交易可包括:一是省间新能源直接交易。放开用户和售电企业的省外购电权。将优先发电安排以外的输电通道容量面向市场主体全部放开,由用户通过双边协商和集中竞价等方式开展直接交易。二是发电权交易。组织送出地清洁能源企业与受入地常规能源企业开展发电权交易,扩大省间发电权交易电量。三是置换交易。鼓励负荷和发电特性具有互补性的省份开展发电置换交易。同时,为充分利用跨区域省间输电通道能力,促进可再生能源充分消纳,国家电网公司探索开展了跨区域省间富余可再生能源电力现货交易,即当送端电网调节资源已经全部用尽,各类外送计划和交易全部落实的情况下,可再生能源仍有富裕发电能力,预计产生的弃水、弃风、弃光电量可参与省间现货交易。

    时间:2020-07-03 关键词: 电力 新能源 电源技术

  • 智能门铃设计:视频、音频及电源技术

    智能门铃设计:视频、音频及电源技术

    出于日常生活中的安全考虑,本文研究了与视频门铃相关的一些设计难题,并围绕着视频、音频及电源技术,给相关嵌入式开发者一点参考。 无缝的用户体验 传统的视频门铃系统涉及按键,麦克风和摄像机。这些系统通常被硬连接到电源上,视频被路由到特定的监视器。IoT的视频门铃架构类似,但实现方式却大不相同。运动传感器可检测到走到门口的访客,并通过云将视频流传输到智能手机或云端存储。与访问者的通信通过应用程序中运行的双向IP音频流和双向视频流进行。这些门铃的基本功能可以与完整的安全系统集成在一起,该系统可以远程启用/禁用无钥匙锁,触发警报或根据特定输入提供自动反馈。 视频门铃的早期版本经常受到视频和音频问题的困扰,例如错误的铃声和不连贯的音频,但是诸如云备份,运动检测,视频流和双向通信之类的关键功能需要无缝连接才会有商业价值。这些要求,再加上以前的硬连线功率限制,给现代视频门铃子系统带来了一系列自身的硬件挑战。 错误动作事件 可视门铃中常用的热电(又称无源红外)传感器容易出错,例如对白天行驶的车辆产生的眩光做出错误的反应,阵阵暖风,虫子,动物以及各种各样的其他物体。基于热量的活动,并在此过程中触发用户手机上令人讨厌的错误警报音和通知。由于用户最终将完全忽略警报,甚至使门铃脱机,这极大地降低了视频门铃的安全性。此外,PIR传感器频繁发生的虚假运动检测事件会大大缩短电池寿命。 一种相对简单的解决方案是使用两个PIR传感器,它们的覆盖范围略有重叠,以创建更大的运动检测区域(图1)。由于双传感器仅生成较大物体的通知,因此较小的物体(例如臭虫和宠物)将不会被发现。将PIR传感器与其他光传感器和温度/湿度传感器一起使用可避免因温度或光的快速变化而引起的误触发。这种多模式传感方法减少了错误警报的可能性,同时还减少了总功耗,从而延长电池寿命。 图1冗余的PIR传感器提高了人体运动检测的准确性,因为必须触发多个光束才能将其视为运动事件。 另外也可以使用嵌入式MCU和某些固件来实现基于算法的运动检测,以提高准确性。有多种方法可以实现基于视觉运动的检测,但是最常见的方法之一是将当前帧与参考图像进行比较,并逐像素跟踪差异。这种类型的图像处理必须足够智能,以将来自风车和树木的运动作为背景的一部分来处理,以避免产生误报,而这种能力需要相当大的处理能力。 这些过滤任务中的一些可以转移到基于云的算法上,该算法可以微调特定客户的图像数据。但这需要相对较大的基础架构来提供支持和良好的Wi-Fi连接,并且仍然会是高功耗。因此,电池供电的智能门铃不是一个明智选择——至少目前是这样。尽管可以依靠外部供电减少了门铃的位置选择,但也不需要充电或更换电池。 图像传感器和处理器接口问题 视频门铃中的图像处理需要图像传感器、数字多媒体处理器,并且在大多数情况下,需要一些外围设备。选择图像传感器时,需要考虑几件事,其中最重要的是分辨率、帧速率、像素大小、像素结构和快门时间。除了各个组件的诸多考虑因素之外,图像传感器和数字媒体处理器之间经常存在接口问题。 除非特别注意,否则您可能会发现自己的设备因其输入/输出(I/O)接口格式不匹配而无法相互通信。由于I/O接口(I2C,并行,通用I/O)存在大量差异,因此这样的错误比人们想象得多很多。为了避免这种不愉快的情况发生,设计人员必须确保图像传感器支持的I/O接口与数字媒体处理器的I/O兼容。 当两个设备具有不同的工作电压和逻辑信号电平时,可能会出现类似的问题。幸运的是,电压转换器可以通过范围介于0.6至5.5 V的双向电压转换轻松解决这种不匹配问题,尽管它们为产品的BOM增加了很小的成本,但电压转换设备通过为设计人员提供范围更广的传感器来补偿这一投入,过去传感器和MCU必须要使用相同的配套电压才可以。 容易产生噪音的环境 现代视频门铃所需的全双工通信增加了其他复杂性,要求设计必须处理因用户将扬声器/麦克风增益调节得过高而导致的不稳定反馈。例如,接收音频的人需要在扬声器上获得相对较大的增益才能充分辨别远端正在说什么,但是麦克风的近距离很容易检测到声音并经常将其放大,从而导致不良回声(图2)。过去,半双工通信通过显着降低扬声器接收信号时麦克风的增益来减轻这种回声。 图2双向音频通信在回响的语音和回声方面要认真考虑 主动调整麦克风和扬声器增益的系统可能会在环境噪声水平相对较低的环境中为全双工通信纠正此问题。不幸的是,这在具有不可预测的环境噪声源(例如经过的公共汽车或其他交通)的环境中效果不佳。有几种可以解决此问题的数字信号处理(DSP)技术,包括回声消除(AEC)和自适应频谱降噪(ASNR)。AEC创建了自适应滤波器,可通过最初识别传输的信号并在某个时间窗口内重新出现该信号时将其消除来有效消除回声。ASNR利用频域从音频信号中去除环境噪声和有害噪声分量,从而去除背景噪声和宽带噪声。AGC则旨在改善免提通信的低频语音信号。诸如此类的音频算法通过保持麦克风和扬声器的增益而不会产生不必要的反馈和回声或诉诸语音切换,从而提供了卓越的音频体验。 最大限度地利用扬声器 尽管复杂的DSP算法有助于实现全双工音频通信,但它们通常无法最大程度地发挥系统音频扬声器的全部功能。由于扬声器音圈中的过多热量和超出其偏移极限会导致快速损坏和音锥吹响,因此音频工程师通常会对放大级别施加硬性限制,使其远低于扬声器的实际功能。与放大器串联使用的软件算法可以实时监控扬声器的温度和偏移,该反馈可实现更精细的声压级和更高的音频清晰度。 语音命令和语音识别 未来的视频门铃可能会基于语音激活和语音识别技术实现免提控制。这些语音用户界面再次从一系列麦克风和DSP算法接收命令时,又增加了另一层复杂性。尽管与接收麦克风的距离相对较大,但这些门铃很可能会使用波束成形算法将所需的音频信号与背景噪声分开。已经有可用的麦克风板实现了波束形成算法,该算法可以放大来自扬声器方向的语音信号,以便从嘈杂的环境中获得清晰的语音和音频。 在真正实用的视频门铃产品中,重要的是这些高级功能不需要额外的电源,并且可以对本地麦克风输入信号起作用。我们正在寻找一种设计策略,以使产品更简单,低功耗,小尺寸。 功耗预算挑战 实用的视频门铃可以通过以下方式之一供电:使用可充电电池,允许其从房屋现有的低压门铃布线中获取电能,或为其配备以太网供电(PoE)接口。这些电源选项各有利弊(表1)。如前所述,电池供电单元所提供的灵活放置方式使安装更加简单,而门铃线则具有维护成本低的优势。 节能是电池供电的视频门铃的主要关注点,许多上述算法将需要更多的功耗密集型处理。高度特定的SoC设计,例如德州仪器(TI)CC3120 / CC3220,可通过较少的片外事务(片上RAM和/或闪存)实现更高级别的并行处理(唤醒/睡眠触发器,网络连接),从而降低系统总功耗。此外,专为电池供电而设计的MCU具有多种电源模式,包括关机,休眠,睡眠,待机和活动模式,精心的开发人员可以使用它们进一步降低能耗。 设计用于使用家庭现有门铃电源的任何产品的主要考虑因素是,交流电源中没有针对这些产品的标准输出电压,交流电源最初是为使用8 V至24 V AC之间的电压为电铃供电而设计的。为了最大程度地降低产品的性能下降,重要的是要仔细注意一些参数,例如输出电压精度,电压纹波,满负载下的系统效率和散热。对于特别敏感的组件,例如经常在视频门铃中使用的CMOS图像传感器,尤其如此。这些组件对噪声源特别敏感,例如电源波动,电磁干扰和温度变化。 为了实现最佳性能,视频门铃需要一个电源,该电源可以接受各种低电压转换器,并为其各个子系统(传感器,I/O,音频,内存,UI等)产生干净,稳压良好的直流电,也必须小型化以便放入紧凑型外壳中。如图3所示,这通常涉及多个降压转换器,最好是采用在重负载下提供高效率的同步降压转换器。在这种需要宽电压范围或大量分立电源的设计中,可以使用单个降压稳压器为多个线性稳压器供电。 图三:可视门铃电源架构示意图 对于电池供电的应用,满负荷和轻负荷下的系统效率都是必需的,对于在密闭包装,通风很少或没有通风的情况下运行的产品,也是如此。对于视频门铃,必须仔细实现诸如用户界面,无线通信监视和运动检测之类的功能,以最大程度地提高电源效率。必须同样注意待机电流,例如电源的静态电流和关断电流,因为它们会严重影响电池寿命。低静态电流可以大大延长电池的使用寿命,因为视频门铃将其大部分时间都花费在睡眠/休眠模式下。此外,同步转换器具有从其脉宽调制模式到省电模式的无缝过渡,使其在满负载和轻负载下均保持相对高效。 视频门铃是具有严格尺寸限制(有时甚至是功率限制)的几种IoT产品之一,并且必须在处理器功耗高的算法与有限的功率资源之间取得平衡。这些限制导致了一些独特的设计挑战,现在技术上的进步使得克服这些挑战成为可能。自然地,随着人工智能以语音,声音和面部识别的形式成为住宅安全系统的必备功能,这些挑战将继续变得越来越复杂。

    时间:2020-03-14 关键词: 视频 音频 电源技术

  • 什么是LED开关电源?

    什么是LED开关电源?

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。LED开关电源中应用的电子器件主要为:LED二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和 MOSFET取代。   原理与特点 LED开关电源的三个条件 1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流 LED开关电源是有电路来控制开关管而进行高速的道通和截止。是将直流电转化成高频交流电来给变换器进行变压,使其产生所需要的一组或多组电压!转化为高频交流电的道 理是高频交流在变压器电路中的效率要比市电50Hz或60Hz高。因此开关电源变压器可以做到体积很小,在开关电源工作的时候不会很热,产品价格比工频直流稳压电源低。如果不 将50Hz或60Hz变为高频电,那么开关电源就没有任何意义。 开关电源大体可以分为隔离和不隔离这两种,是隔离型的一定有开关电源变换器,而不隔离的未必一定有开关电源变换 器。开关电源与传统直流电源相比具有体积小、重量轻、和效率高等优点。 LED开关电源的检测要点 输出电压纹波检测;开关电源效率检测; 如果有要求功率因数,也要做功率因数的检测;防止输入电源突变对电路影响的输入电压调整率检测以及满负载之电源温度检测。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-11-17 关键词: 电源 电源适配器 电源技术解析 电源技术

  • 什么是电源适配器和LED驱动?

    什么是电源适配器和LED驱动?

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。简单来说,电源适配器中包含着LED驱动,LED是属于电源适配器的范畴之内的,这是他们的关系与区别,下面小编来详细介绍两者之间的区别。   电源适配器我们一般是指属于稳压的电源,我们常讲的LED驱动电源一般是指恒流电源,也称之为恒流源;但也有LED是用稳压电源如电源适配器来供电的。 LED驱动 1、恒流电源驱动: 是指使用恒流电源为LED供电,恒流电源输出的电流是恒定的,而输出的直流电压会跟着负载阻值的变化在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高。恒流电源所承载的LED功率是固定的,如10W的LED灯就是使用10W的恒流源,在LED灯节能以及LED发光亮度均衡方面而言,恒流源驱动LED灯它是最理想的方式。 2、稳压电源驱动: 是指使用稳压电源(如电源适配器)为LED供电,稳压电源是指当各项参数确定后,输出的电压在一个范围内是固定的,而输出的电流却随着负载的大小而变化。以稳压驱动电源驱动LED,每串需要加上合适的电阻才可使每串LED显示亮度平均,如电阻或每串LED灯珠中有LED灯珠发生电流变化时会发生亮度变化,常常使用多灯珠的情况下,使用稳压电源驱动比较少因为在灯串越多,情况下加上的电阻也就越多,那也就会损耗更多的额外的电流,在灯珠数量不是很多的情况下的使用得比较多。 电源适配器 电源适配器(Power adapter)是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备,一般由外壳、电源变压器和整流电路组成,按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型;按连接方式可分为插墙式和桌面式; 具体“电源适配器是什么”一文中已详细介绍,大家可以进入了解。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-11-17 关键词: 电源 电源适配器 电源技术解析 电源技术

  • 电源技术基础:减少开关损耗的“软开关”技术

    电源技术基础:减少开关损耗的“软开关”技术

    电子技术的不断,电子设备种类也多种多样,自然与人们的工作生活息息相关,而任何的电子设备也都需要电源的支撑,而电子技术的不断成熟发展,对电源设计的要求也在不断的提升,它们都需要一个稳定的电源提供它们正常运行的能量,控制电源的开关技术影响电源稳定的一大因素,下面将介绍开关技术中的硬开关技术与软开关技术。  磁性元件的体积和重量在开关电源中占有很大比例,而开关电源的发展方向是体积小、重量轻和低成本,高频化可以有效的减小磁性元件的体积和重量,即开关器件的工作频率越高,其体积和重量越小。传统的DCOC变换器中,开关器件工作在硬开关状态。  硬开关的缺点如下:  (1)开通和关断过程损耗比较大;  (2)感性关断问题:  当电路中有感性器件时,开关器件关断时,会感应出很高的电压尖峰,极易损坏开关器件;  (3)容性开通问题:  当开关器件在高压下开通时,开关器件结电容中的能量将全部消耗在该器件上,从而易使该开关器件因为过热而损坏;  (4)二极管反向恢复问题:  二极管由导通变为截止时,有一个反向恢复时间,在此时间内,二极管仍处于导通关态,若立即开通与其串联的开关器件,会产生很大的冲击电流,易损坏该开关器件。  由于硬开关存在以上缺点,限制了开关器件工作频率的提高,在软开关技术出来之前,功率开关器件的开关损耗是很大的。为了弥补硬开关工作的不足,提出了软开关技术。  软开关技术的原理  所谓“软开关”是与“硬开关”相对应的。硬开关是指在功率开关的开通和关断过程中,电压和电流的变化比较大,产生开关损耗和噪声也较大,开关损耗随着开关频率的提高而增加,导致电路效率下降;开关噪声给电路带来严重的电磁干扰,影响自身及周边电子设备的正常工作。  软开关是在硬开关电路的基础上,加入电感、电容等谐振器件,在开关转换过程中引入谐振过程,开关在其两端的电压为零时导通;或使流过开关器件的电流为零时关断,使开关条件得以改善,降低硬开关的开关损耗和开关噪声,从而  提高了电路的效率。  图1 理想状态下软开关和硬开关波形比较图  软开关包括软开通和软关断两个过程:  理想的软开通过程是:开关器件两端的电压先下降到零后,电流再缓慢上升到通态值,所以开通时不会产生损耗和噪声,软开通的开关称之为零电压开关。  理想的软关断过程是:开关器件两端的电流先下降到零后,电压再缓慢上升到通态值,所以关断时不会产生损耗和噪声,软关断的开关称之为零电流开关。  功率开关管的软开关理想波形和硬开关波形如图1所示,由图可以看出,在硬开关状态下,功率开关管两端的电压、电流有明显的交叠区,在此交叠区内产生开关损耗;而在软开关状态下,功率开关管两端的电压、电流几乎没有交叠区,所以也就不会产生开关损耗。

    时间:2019-03-08 关键词: 电源技术解析 软开关 硬开关 电源技术

  • 电源技术中电容器的正确选用

    电源技术中电容器的正确选用

      Abstract:Analyzed the demands of capacitor specific parameters in modernPST,emphatically discussed specific parameters demands of filter capacitor and absorber capacitor.Pointed to take care of voltage rating and conditions of life test in use.  Keywords:Capacitor,Equivalent series resistance,Impedance- frequency performance,dv/dt  电容器作为基本元件在电子线路中起着重要作用,在传统的应用中,电容器主要用作旁路耦合、电源滤波、隔直以及小信号中的振荡、延时等。以上电路对电容器参数的主要要求有:电容量;额定电压;正切损耗;漏电流等,对其它参数没有过多的要求。  随着电子线路,特别是电力电子电路的发展对不同应用场合的电容器提出了不同的特殊要求。  1滤波电容器  交流电(工频或高频)经整流后需用电容器滤波使输出电压平滑,要求电容器容量大,一般多采用铝电解电容器。铝电解电容器应用时主要问题是温度与寿命关系,如廉价型环境温度多为85℃,可在1000h内保证各性能参数,特别是电容量,超过1000h,各项性能指标将得不到保证,尽管在很多情况下还能用。如降低使用温度可以延长寿命,基本遵循50℃法则。因此在很多要求高温和高可靠性场合下,应选用长寿命(如5000h以上,甚至105℃,5000h)电解电容器。一般体积小的电解电容器,其寿命相对较短。  用于DC/DC开关稳压电源输入滤波电容器,因开关变换器是以脉冲形式向电源汲取电能,故滤波电容器中流过较大的高频电流,当电解电容器等效串联电阻(ESR)较大时,将产生较大损耗,导致电解电容器发热。而低ESR电解电容器则可明显减小纹波(特别是高频纹波)电流产生的发热。  用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz 甚至500kHz时仍不呈现上升趋势,见图1。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势(见图2),用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。笔者在实验中发现,普通CDII型中4700μF,16V电解电容器,用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低,同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时,用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。  由于铝电解电容器在高频段不能很好地发挥作用,应辅之以高频特性好的陶瓷或无感薄膜电容器,其主要优点是:高频特性好,ESR低,如MMK5型容量1μF电容器,谐振频率达2MHz以上,等效阻抗小于0.02Ω,远低于电解电容器,而且容量越小谐振频率越高(可达50MHz以上),见图3,这样将得到很好的电源的输出频率响应或动态响应。  2吸收与换相电容器  随着栅控半导体器件的额定功率越做越大,开关速度越来越快,额定电压越来越高,对缓冲电路的电容器仅仅要求足够的耐压、容量及优异的高频特性是不够的。  在大功率电力电子电路中,由于IGBT的开关速度已小于1μs,要求吸收电路电容器上的电压变化速率dv/dt> V/μs已是很正常的,有的要求 V/μs甚至 V/μs。由电容器与电压充电时间的基本关系可知  如以1μF、 V/μs计,则由式(1)可知其峰值电流将达 A。即使较小的电容量如10nF,以 V/μs速率变化则峰值电流为100A。对于普通电容器,特别是普通金属化电容器的dv/dt

    时间:2019-03-06 关键词: 电源技术解析 电容器 电源技术

  • 高压直流电源技术应用初见成效

    IT类设备使用交流电源习以成俗,但为其提供供电保障的交流UPS供电系统确给人们留下了不好的印象。其能耗高、可靠性低、维护难度大、初期建设成本大等缺点,让使用者望而生畏。中国通信行业研究240V直流电源应用旨在适当条件下替换220V交流UPS供电系统。这得益于专家们研究发现在用的通信用IT类设备具有交直流兼容特性,即原来使用交流220V电源的设备,同样可以使用240V直流电源。显见240V直流电源技术极具优势:系统结构简单、可靠性高、可维护性强等优点。于是,中国通信电源界决心寻求更好的供电技术。自2007年以来,一场围绕通信用高电压直流电源技术应用研究的运动,在中国轰轰烈烈地开展。齐心协力:HVDC产业链壮大成熟   理论研究、设计建设、设备制造、运行维护,产业链各方齐心协力,共同探讨,在2007~2012短短6年间,将240V直流供电技术应用至550个系统投入到了通信场景中运行使用,其供电能力达到300000A,这应该是世界通信场景中高电压电源应用之最多典范,具体表现在以下四个方面。一、中国240V标准已基本建立与完善。技术标准的完善有效地指导着各个方面研究快速推进。目前,中国通信标准化协会CCSA行标《240V直流电源系统》(YD/T2378—2011)发布;中国电信两个企业标准已发布:QCT2461-2012《中国电信240V直流电源供电总体技术要求》,QCT2462-2012《中国电信240V直流电源供电设备技术要求》;国家建设施工标准《通信高压直流电源系统工程设计规范》已编制完成。   二、设备制造快速推进与成熟。中恒电气、艾默生能源、中达电通、动力源、深圳奥特迅、深圳健网科技等设备厂家,认真做好设备研发,在高度关注安全、注重设备质量的前提下,较快地制造出容量为1000~1200A的较大系统,为应用推广打下了坚实的物质基础。   2009年我们进行的测试显示,部分产品略显不足。而今,很多厂家新产品的效率及性能均有了一定的提高。从2012年开始,部分厂家已有第二代、第三代产品投放市场。240V直流电源产品已经成熟。   三、通信运营商引导实用成效显著。通信运营商既是240V的使用者,也是240V应用的引导者。中国电信、中国移动、中国联通、中国铁通在240V直流电源的推广应用中更是一马当先奋勇向前。   据不完全统计,到2012年底中国通信行业用240V直流系统已达到550个系统,其中中国电信约450个、中国联通40个、中国移动44个(含铁通),其他17个,总供电容量305200A。   四、IT兼容实用已奏凯歌。至2012年底,中国预计超过80000台IT设备使用240V直流电源。   态度转变:IT负载设备全面响应   在推进240V直流供电技术中,中国面临最大的难题是IT负载设备响应。   中国电信在此方面付出了较多努力,全方位开展了对IT设备是否可用240V直流电源的验证工作。几年来,检查了数十个厂家五百多个型号设备的用电兼容性,验证98%的在网设备可使用240V直流电源。然而,设备厂商却经历了“反对—默认—默许—赞同”表现。与此同时,阿里巴巴、腾讯、百度等企业更表现出大胆应用之举措,显现出这些企业拥有技能高超的电源专家团队。   在中国市场活跃的世界知名IT设备制造商,也高度关注交直流电源兼容性的研究,几年来,经常性地与中国通信电源界进行有益的技术探讨。有了这些IT企业的积极参与帮助,240V直流供电的应用前景会更加光明。   中国电信和深圳市柏特瑞电子有限公司共同研制出检测仪表,可简单快捷地测检待加电设备的直流适应性能,直观判定是否适合在240V直流电源中运行,可有效地确保IT类设备的加电安全。   意外之喜:节能减排效果显著   在大量的应用中,用户真实体验到240V直流系统的结构简单、可靠性高、可维护性强等特点。同时,用户发现在相同负载情况下使用240V直流系统,具有节省电能之优点。观察数百个系统的应用统计,单系统节电率约在8%~20%不等。按照平均系统节电率12%计算,预计2012年度取得节电成效:中国电信年度节电3700万度,通信行业年度节电达5870万度。   中国电信从2011年开始进行240V电源设备集采,2012年集采量更是与日俱增。

    时间:2019-03-05 关键词: 电源技术解析 高压直流 电源技术

  • 数字电源优势详解 电源技术发展新方向

    PC行业发展已经拥有一段历史了。CPU、GPU、主板等等都不停更新换代,最近硬盘储存也开始兴起了固态硬盘的狂潮。反观电源方面好几年均没有发展,其实不然,数字控制技术最近迅速发展。数字系统在开关电源中具有设计周期短、灵活多变、易实现模块化管理、能够消除由离散元件引起的不稳定和电磁干扰等优点。因此,数字电源在高精度电源中的应用越来越广泛,成为现代电源技术发展的一个重要方向。目前,数字电源有多种定义。定义一:通过数字接口控制的开关电源(它强调的是数字电源的“通信”功能)。定义二:具有数字控制功能的开关电源(它强调的是数字电源的“数控”功能)。定义三:具有数字监测功能的开关电源(它强调的是数字电源对温度等参数的“监测”功能)。定义四:以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心,将数字电源驱动器、PWM控制器等作为控制对象,能实现控制、管理和监测功能的电源产品。它是通过设定开关电源的内部参数来改变其外在特性,并在“电源控制”的基础上增加了“电源管理”。所谓电源管理是指将电源有效地分配给系统的不同组件,最大限度地降低损耗。数字电源的管理(如电源排序)必须全部采用数字技术。其中数字电源也包含以下特点:1.控制智能化它是以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心,将数字电源驱动器及PWM控制器作为控制对象而构成的智能化开关电源系统。传统的由微控制器控制的开关电源,一般只是控制电源的启动和关断,并非真正意义的数字电源。2.数模组件组合优化采用“整合数字电源”(Fusion Digital Power)技术,实现了开关电源中模拟组件与数字组件的优化组合。例如,功率级所用的模拟组件MOSFET驱动器,可以很方便地与数字电源控制器相连并实现各种保护及偏置电源管理,而PWM控制器也属于数控模拟芯片。3.集成度高实现了电源系统单片集成化(Power System on Chip),将大量的分立式元器件整合到一个芯片或一组芯片中。4.控制精度高能充分发挥数字信号处理器及微控制器的优势,使所设计的数字电源达到高技术指标。例如,其脉宽调制(PWM)分辨力可达150ps(10~12s)的水平,这是传统开关电源所望尘莫及的。数字电源还能实现多相位控制、非线性控制、负载均流以及故障预测等功能,为研制绿色节能型开关电源提供了便利条件。5.模块化程度高数字电源模块化程度高,各模块之间可以方便地实现有机融合,便于构成分布式数字电源系统,提高电源系统的可靠性。影驰HOF1000通过自家显卡结合磨盘软件实现调控理念,为主机提供了更多的功能。不难看出,在以往市场上常见的电源我们都可以称之为模拟电源。但是现在数字电源成本基本较高,问题恰恰是中国市场上对成本概念非常看重,而这一点可以说是可以说让数字电源还未普及的原因之一。但不得不承认,这一点是未来电源发展的催势。在这一点上面我们不难看到现在越来越多高端电源开始拥有一部份的数字电源功能,并且现在这类电源价格也不会非常夸张,犹如上述的影驰HOF1000。数字电源的多样性功能还能弥补上传统PC平台上面的功能性缺陷,还能增加传统PC平台上面的可玩性。运行实照或许当数字电源成本与传统模拟电源成本相接近或是发烧级别玩家才会考虑数字电源。但是数字电源在功能上已经大大超越了模拟电源,甚至还能弥补一些主机上面的缺陷。随着数字电源功能的不断发展,成本日益下降。相信在未来发展我们可以看到其更多的身影。

    时间:2019-02-26 关键词: 电源技术解析 数字电源 优势详解 电源技术

  • 多制式模块化绿色UPS电源技术

    多制式模块化绿色UPS电源技术

    一、前言近年来,国家在“信息化带动产业化”及“节能减排低碳经济”的方针指引下,我国各企事业单位的信息化建设步伐大大加快,这使得UPS的市场需求量逐年快速增长。随着节能减排的政策要求UPS技术的迅猛发展,UPS技术本身也在不断的进步着。目前广泛应用的传统型UPS存在着诸多的问题,主要表现在:1.运行效率低下,普遍轻载效率低于80%。2.采用工频变压器等元件将消耗大量的钢材和铜,成本高、体积笨重。3.普遍采用了不控或相控整流器,其输入功率因数随负载的降低而降低,并产生大量的谐波电流注入电网。4.可用性差,单机不能冗余运行,可靠性低,故障率高,维护难及初期投资成本大。当前UPS存在的问题,向UPS厂商提出了更高的要求。目前,电源领域的专家一致认为,UPS应向“绿色化、模块化,智能化”方向发展。“绿色化”要求UPS电源系统以高效率及高功率因素运行,并对电网不造成谐波污染,对其他用电设备不产生电磁干扰。“模块化”在大幅提高供电系统可靠性,降低初期投资容量、热插拔简化维护操作的同时,由于避免了“大马拉小车”的工况,实现了节能降耗。“智能化”可实现UPS的多制式运行及灵活的故障诊断与保护,确保供电系统可靠运行。由于电信数据业务和IT支撑平台的发展,特别是IDC(客户托管机房)业务的开展,使得通信机房内服务器等使用交流供电的IT设备大量增加,相应配置的UPS(交流不间断电源)的数量也与日俱增。但由于传统整机式UPS的一些弊病,为企业网络发展规划和通信电源维护工作带来很大的困扰,而模块化UPS正是人们为解决传统整机式UPS供电的局限性而发展起来的一种新型UPS设备。二、模块化UPS将是绿色电源必然的发展方向满足“绿色电源”特征的模块化UPS将是必然的发展方向,但长期以来其国内市场一直为国外产品所垄断。国外产品价格昂贵,维修不易。因此,开发具有自主知识产权的模块化绿色UPS是推动我国电源产业快速发展、实现各行各业高效用电的重要举措。广东志成冠军集团为国内UPS行业的笼头企业。经过多年自主研发UPS的技术,高频模块化绿色UPS于2006年10月成功推出。该产品填补了国内空白。1、高可靠性的模块化技术由模块化绿色UPS所构成的供电系统框图如图1所示。通过UPS模块的并联运行,将大幅提高供电的可靠性,节省初期投资,而功率模块与旁路模块的热拔插功能大大简化了维护工作。图1 UPS模块化冗余运行示意图图1中,模块化UPS供电系统由3个UPS模块并联运行为负载供电,其中,UPS模块的主电路框图如图2所示,主要包括PFC高频整流器,三相三电平逆变器及逆变输出隔离开关(接触器)等部分。其中,交流接触器用于在关机或故障时将逆变器从并联系统中断开,便于检修与维护。图2 UPS模块的主电路框图如图2所示,三相或单相市电电源从空气开关输入,进入PFC高频整流单元。高频整流单元是UPS与市电电网的接口部分,它将三相或单相交流电变换为稳定的±430V直流电送至直流母线,为后级的高频逆变电路提供稳定的直流母线电压。2、高效高频整流技术为提高功率密度及整机效率,减小对电网的污染,整流器采用了单管功率因数校正(PFC)的高频整流技术,如图3所示。每相的高频整流电路只需一个IGBT即可提供正负直流母线电压,效率很高。采用了带功率因数校正的高频整流技术后,可实现UPS输入的功率因数为1,输入电流谐波大大降低(谐波畸变率小于5%),可对直流母线电压实现快速调控,从而在大大减少了对电网的谐波污染的同时,大大降低了直流母线电压的纹波系数,提高了直流母线电压的稳定性,此外,对蓄电池的充放电更加地灵活。而所有模块的高频整流电路的输出能够并联运行,这也进一步提高了系统稳定性和可靠性。图3 PFC高频整流单元主电路示意图图3是一个含升压(Boost)型功率因数校正器APFC(Active Power Factor Correction)的高频整流器电路原理及波形图。主电路由单相桥式不控整流器和DC-DC Boost变换器组成。虚线框内为控制电路,包括:电压误差放大器VAR、电流误差放大器CAR、乘法器、比较器C和驱动器等。假定负载需要一个电压为V*0的直流电压,有源功率因数校正器APFC的工作原理如下:将主电路的输出电压V0和指令输出电压V*0送入一个比例积分PI型电压误差放大器VAR,VAR的输出是个直流量m,当实际输出直流电压V0大于指令值V*0时,V0>V*0,m减小;当V0二极管整流电压Vdc检测值Vdc="|VS|(交流电源电压瞬时值的绝对值)和VAR的输出电压信号m共同加到乘法器的输入端,用乘法器的输出m|VS|作为电感电流iL(|iS|=iL)的电流指令值ir,因此电流指令ir(ir=mvdc)=m·|VS|的波形与交流电源电压VS相同,即指令电流ir是与交流电源" VS同相位的正弦波,而ir的大小则取决于实际电压V0与电压指令值V*0的误差。将ir与电感电流iL的检测值(iL="|iS|)一起送入比例、积分PI型电流误差比较器CAR,CAR的输出作为开关管T的PWM驱动控制电压Vr,最后将Vr与一个恒频三角波V△送入比较器C,C的输出被取作开关管T的驱动信号VG,经驱动器功率放大后再驱动开关器件T。当iL=|iS|< P>图3(c)给出输入电压VS、Vdc指令和仅有很小纹波的iL、iS波形。由图可见,输入电流被高频PWM调制成接近正弦(含有高频纹波)的波形。图3(a)中iD为流过二极管的电流,iT为流过开关管T的电流。在一个开关周期内,当开关管T导通时,ID=0 ,|is|=iL=ir ;当开关管T断开时,iT=0 , |is|=iL=iD;具有高频纹波的输入电流iS经很小的LC滤波后即可得到较光滑的正弦波电流,它也正是每个开关周期中IS(IL)的平均值。3、数字化的高频三电平逆变技术逆变部分是UPS的核心部分。由于直流母线电压达到±430V,我们在吸收国际最新的、高性价比的逆变器方案的基础上,采用了三电平逆变器结构,如图4所示。三电平电路有效地解决了IGBT的耐压问题,在SPWM调制中也可大大降低IGBT的开关频率。三电平电路也使得逆变器的热损耗小、噪音低、电磁干扰小、功率密度高,且性能可靠,工作稳定、寿命长。三电平电路输出的SPWM电压波形经过LC滤波后输出纯正的正弦电压波形。通过采用合理的输入输出共地技术,使得逆变器不再需要笨重而昂贵的输出工频变压器及高频隔离变压器,从而大大降低了成本、体积及损耗。在逆变电路的控制电路设计中,我们基于现代控制理论建立逆变器的数学模型,从而得出了闭环控制器的最优化参数,使逆变器的性能达到了最优化。此外,通过采用基于高性能32位数字信号处理器TMS320F2810实现了控制的全数字化。使得逆变器输出电压失真率在线性负载时小于2%,非线形负载时≤5%。图4 三相逆变器主电路图在逆变器的并联均流控制中,我采用了基于数[page]字信号处理器(DSP)的数字化瞬时均流技术,它很好地实现了“分布式逻辑均流控制方式”。对于逆变器并机系统中的各个模块,均都处于完全平等的调控状态之中,能实时动态地调节逆变模块所带的负载百分比,实现高精度的负载均分。以高速微处理器为基础的全数字化设计,使得UPS模块之间只采用环路通讯电缆连接来传递实时信号便可实现多达20个模块的直接并机。负载电流的不均衡度小于3%。UPS的各模块可实现热插拔,热更换。每个UPS模块可动态插入UPS系统或从UPS系统中动态拔出。插拔过程中不影响其它模块的正常运行。逆变器均流的思想来源于电力系统中同步发电机的功率调节,即以有功功率调频,以无功功率调压的下垂方式为主,如式(1)、(2)所示,因此也称外特性下垂方式。在逆变器并联系统中,这种下垂方式在感性的线路阻抗时工作也是较好的,对于阻性线路阻抗则效果较差,当线路阻抗不再为纯感性时,电压频率,幅值都同时影响有功功率与无功功率,从而产生了很强的耦合,使得并联效果并不理想,因此,在无互连线的并联控制中,通常通过对P,Q进行座标变换,形成新的变量P’,Q’,其目的是消除或减轻P’,Q’之间的耦合,再基于P’,Q’进行输出电压的频率,幅值的下垂控制。传统的并联均流控制是基于相量的,每个工频周期调节一次环流,对环流的瞬间冲击是没有抑制作用的,这使得UPS须采用并机电抗,并在容量上考虑较大的富余度。为解决这一问题,我们通过研究,在国内外首次提出了环流阻抗的概念,并基于环流阻抗实现了瞬时均流方案,如图5所示。在瞬时均流方案中,各个模块的均流控制器对负载电流的瞬时值进行采样,对环流进行瞬时调控。而传统的均流方案中只对负载电流的基波分量进行处理,一个正弦周期(20ms)只能调节一次。瞬时均流方案大大改善了UPS模块之间的动态均流特性,能有效地抑制并联逆变器之间的环流冲击,减小了UPS容量的富余度。同时,基于瞬时均流技术,通过合理的软件算法,可实现“虚拟并机电感”,使得每个UPS模块不再需要并机电感,从而进一步降低了体积、损耗及成本。提升了整个UPS的效率及功率密度,图5 逆变器的瞬时均流控制方案该UPS电源可实现多制式运行,可单相或三相市电输入、对单相或三相负载供电。同时,为确保对国际上50Hz及60Hz两种频率电网的适用性,UPS的输入电压可适应50Hz及60Hz两种电网,而输出电压可50Hz与60Hz任意切换。该UPS采用了集中旁路控制技术,使得逆变、旁路切换更加安全稳定,同时也简化了各UPS模块的结构,降低了各模块的体积。如需提高旁路的可靠性,该UPS可实现双旁路模块并联冗余运行。该UPS基于DSP技术,针对模块化运行,开发了完善的智能管理功能,可以自检到电路的各种状态及故障;在网络监控方面具有优异的功能,能支持灵活的网络化管理,强大的智能监控功能,提供RS232、RS422及干接点、接口,内置Modem接口及SNMP卡,满足TCP/IP协议,适应LAN、WAN的网络化管理。整个UPS系统控制框图如图6所示。图6 UPS模块主电路原理图整个控制系统基于1片高性能的32位DSP(TMS320FS2810,主频150Hz)实现了全数字化集成控制,将高频整流器、三电平逆变器、瞬时均流、故障诊断、逻辑切换、远程监控等功能集成在软件中,一方面大幅提高了系统的性能及可靠性,另一方面最大限度地减少了硬件数量,从而大幅简化了生产流程。通过上述设计,该UPS在获得良好性能的同时,功率密度大幅提高。一个10kVA功率模块的尺寸为:482.6mm(宽)×88.9mm(高)×470mm(深)(即标准的19英寸机柜2U高度)。如图7所示:图7 10kVA UPS模块三、模块化UPS的技术优势1、多制式节能模块化UPS与传统UPS的比较多制式模块独有的多制性刷新了整个UPS领域输入输出相位固定的传统特性,为用户带来了前所未有的选择空间及便利。2、高频模块化绿色UPS产品主要优越性特点:本系列产品在技术含量上是处于国际领先水平,在很多技术方面使UPS行业得到了一个更大的提升,主要表现有以下几大优势:1).高可靠性:以前的UPS一般采用单机或者热备份或者1+1并机的方式,采用这些方式必然会给用户带来一些安全隐患,而本UPS采用的是N+X的并联方式,在性价比以及安全性、可靠性是上得到一个更大的跨跃,确保了系统本身或用户负载受保护的时间成倍得到提升。2).高效节能性:传统UPS的输入功率因数一般小于90%,而多制式模块化UPS输入功率因数近似于1(0.99),输入总谐波失真度(THD)只有5%,而且而现在我们采用了三阶逆变控制技术,使逆变效率高达98%以上,这样就高效节能的绿色能源产品;3).适应多制式电源:它完全刷新了UPS系统输入输出相位固定的技术,为用户带来前所未有的选择空间和便利。本产品的输入或输出共具有4种制式6种状态(有单/单、三/单、三/三、单/三;50/60Hz、110/220/230/240VAC)灵活满足不同场合使用。4).强大的扩展性:它采用了模块叠加式设计,UPS容量可增可减,实现了投资者的“随需应变”的需求,满足了随用户业务的发展从而实现了UPS电源“动态成长”。5).绿色环保性:采用了CCM电流连续运作方式,大大减低了电源干扰,输入功率因数近似于1(0.99),输入总谐波失真度(THD)只有5%,远低于传统UPS电流谐波一般为30%;6).在线热插性:各部分模块均实现了在线热插拔操作,为产品在升级或者维护方面提供了保障。7).智能化互动性:采用了双向互动监控技术,协助用户灵活快捷的对系统危机做出即时处理,通过通信或者网络做到监控的实时性。3、高频模块UPS满足“绿色电源”的全部特征,其主要性能指标如下:该产品填补了模块化绿色UPS的国内空白,具有高可靠性、高效节能绿色环保、能效智能化管理的优点;由于其极高的性价比,已在银行、电信、证券等重要部门得到广泛的应用。在国家重大项目中发挥重要作用,该UPS在西昌卫星发射基地,北京奥运场馆,地铁站等重要场所也得到了广泛应用,且获得了用户的一致好评。

    时间:2019-02-25 关键词: 电源技术解析 模块化 绿色ups 电源技术

  • 迎接5G和万物互联新时代,电源技术准备好了么?

    GSMA在9月最新发布的《2018年全球移动趋势报告》揭示:5G已经到来。到2025年,5G将占全球移动连接的15%。5G/IoT机会正在向企业转移。5G和物联网将在企业领域开辟一系列新的机会,从现在到2025年,将再增加100亿个工业物联网连接。     图1:5G已来。到2025年,5G将占全球移动连接的15%。 众所周知,从2G、3G、4G到5G,不管是射频信号链器件还是电源器件,每一次通信系统的迭代里面都有ADI的重度参与。ADI电源产品中国区市场总监梁再信(Lorry)在最近的一次媒体交流会上谈到,5G和万物互联时代其实对电源技术也提出了新的要求和挑战,例如对于基站电源来说,到了5G时代,要求则会变得更为苛刻,无论是效率还是可靠性都需要有更大增强。而无电池持续供电则是很多物联网节点应用场景大规模落地的前提条件。那么我们来看看,创新的电源技术是否已经准备好迎接新时代的到来? 应对5G通信的高功率密度、高稳定性挑战 正如一些业内专家指出的,未来5G基站的分布可能会更加密集以及分散,因此通讯电源的尺寸以及功率都会比以前更小些,但总体的功率密度以及转化率、效率都要有所提升。 对此,Lorry表示,从30年前开始,电源效率就不断提高,但业界大概提高到94%的时候就推不动了,主要原因是电感损耗逐步降低,但MOSFET的损耗却在增加。而现在,上述问题已得到很好解决,ADI已经推出的效率最高可达99%的电源转换器。 例如,LT8610A/LT8610AB是紧凑、高效率、高速、同步、单片式、降压型开关稳压器,仅消耗 2.5μA的静态电流。与LT8610相比,这两款器件均具有较高的最大输出电流(3.5A) 和较快的最小接通时间(30ns)。LT8610A 具有与LT8610 相同的低纹波突发模式性能,而 LT8610AB 则拥有更高的轻负载效率。     图2:LT8610AB具备更高的轻负载效率。 当下的5G通信系统需要非常高的功率密度,因此,芯片的功耗和转换效率面临较大的调整。Lorry介绍说:“传统的DC/DC电源,因为MOSFET的开关损耗和电感转换损耗的存在,效率没有办法在当前构架下取得突破性进展,ADI在研发了一种没有电感的变换器LTC7820,可以将效率提升到99%。但是因为典型工作原理是将输入电压对折降压变换,不能调整输出电压,因此ADI又开发了一个混合型的开关电源LTC7821,综合了无电感高效变换器和高性能降压电路的优点,加以其它技术与原理应用,在输出电压可以随意调整的同时,依然将效率保持在97%以上。”   图3:无电感总线转换器LTC7820可在邮票大小的面积上实现97%以上的效率。   ADI在通信应用的电源技术创新和调整方面还做了很多其它的改进。比如结合理想二极管的优点支持热插拔,能够让通信系统实现更低压差,更高效率和更高稳定性。     图4:理想二极管和热插拔控制器结合为通信系统提高更好的稳定性。 还有,通过带数字接口的电源管理系统可以记录每一路的电源状态、电压、电流、温度等,甚至可以控制输出的电压。尤其当系统不稳定时,可以通过PSM得知电路故障所在。因此,PSM的测量和输出的调整功能在通信领域越来越受到重用。     图5:带数字接口的电源监控系统(PSM)。 针对通信应用,ADI开发了一系列带有PSM数字接口的电源模块,方便处理器与电源管理芯片的通信与状态记录,同时支持远程调试。梁再信说道:“PSM功能越来越得到重视,因为在通信系统中,电源轨可能要多达十几路,通过PSM对每路的监控,了解工作状况。同时,在通信板卡出厂前的测试时,都需要把每路电源电压同时上调可下调,如果采用PSM技术,可实现自动测试,自动输出调整,简化产品的测试过程。”         图6:ADI带PSM的大电流 µModule稳压器发展路线图。 除了PSM,POE(Power over Ethernet)在通信领域的应用也非常的广,POE可以通过网线传输数据和电源。目前ADI已经推出包括13W、25.5W、71W以及90W的LTPoE++解决方案。Lorry分享到:“90W还不是终点,ADI现在已经推出了150瓦的POE解决方案,可藉由单根CAT5 cable即可满足MIMO/5G/Small Cell等应用。此方案最大的好处是可以对通信的应用和布局提供高达150瓦的功率。面对大功率的远端设备供电,150瓦可以提供非常完美的解决方案,这也是我们在通信方面强有力的一个技术平台。”     图7:ADI提供高达150W的POE解决方案。 能量采集技术创新实现无电池物联网节点 针对智能穿戴式设备以及更多物联网终端节点的持续方便供电问题,ADI做了非常多的探索,能不能把振动、温差、光、磁场等变成需要的能源呢?为此ADI也推出了一系列创新产品,如图8。     图8:ADI提供齐全的能量采集器件。 以LTC3108举例,LTC3108 是一款高度集成的 DC/DC 转换器,非常适合于收集和管理来自诸如 TEG (热电发生器)、热电堆和小型太阳能电池等极低输入电压电源的剩余能量。温差产生的电能是微弱的,传统开关电源没有办法转换成3.3V甚至5V,而ADI可以做到。 而在振动方面,可应用LTC3588毫微功率能量收集电源,支持振动换能,0.25G、40Hz的振动片,就可以实现250μA的电能,产品集成了一个低损失全波桥式整流器和一个高效率降压型转换器,以造就一款专为高输出阻抗能源 (例如:压电换能器) 而优化的完整能量收集解决方案。     图9:ADI电磁能量收集方案原型。 目前ADI在电磁能源收集领域也做了一些尝试,仿照机械手表,制作了一个电磁场收集参考方案,通过振动就可以产生电能。 Lorry总结道:“Power By Linear这个子品牌体现了ADI功率产品未来的发展方向,绝不仅仅只针对下一代通信和物联网应用,还将迎接更多热门行业应用需求发展。我们考虑的是如何创新,如何提供高性能方案,并能够提供全球最好的技术支持以及最好的可靠性和稳定性,帮助客户在更多热点和新性市场去拓展自己的创新版图。”

    时间:2018-10-26 关键词: 5G 万物互联 电源技术

  • 基于IAP的STM32程序更新技术

    基于IAP的STM32程序更新技术

    引言嵌入式系统的开发最终需要将编译好的代码下载到具体的微控制器芯片上,而不同厂家的微控制器芯片有不同的下载方式。随着技术的发展和应用需求的更新,用户程序加载趋向于在线编程的方式,越来越多的芯片公司提供和开放了用户更新程序的接口与方式,以提高整个系统的可靠性和可维护性。ST公司基于CortexM3内核的STM32系列产品得到了广泛应用,在许多基于STM32系列产品的开发过程中不可避免要进行用户程序的加载。本文在介绍IAP技术原理基础上,详细论述使用该技术在STM32F103ZE芯片上实现用户在线更新功能的方法,并具体分析其中可能发生异常的原因。1 背景综述1.1 主要程序更新方式目前,除了直接通过仿真器或烧录器进行程序更新方式外,主要有Bootloader技术、ISP技术以及IAP技术3种更新程序的方法。(1) Bootloader技术引导加载程序,是指系统加电时,控制器将一段存储在外部非易失性存储器中的代码载入到内部高速存储器单元(如片内RAM)中执行的过程。(2) ISP(In System Programming)技术MCU内部自带Bootloader,通过指定的方式激活,通过通信接口下载或擦除用户代码。需要有外部介入,静态的,在用户代码没有运行时进行下载。(3) IAP(In Application Programing)技术单片机内部具有一些可擦写的非易失存储器,如Flash。在微控制器独立运行时,用户利用自己编写的烧写程序通过通信下载或擦除自己的代码。注意不具备IAP功能的单片机并不能对Flash的数据进行修改。无需外部介入,动态的,在用户代码运行时进行下载。1.2 STM32系列简介STM32系列微控制器基于CortexM3内核,并在其架构上进行了多项改进,包括在提升性能的同时提高了代码密度的Thumb2指令集,以及大幅度提高中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器,从而大大提高了处理速度,降低了系统功耗。使用新内核的Thumb2指令集,设计人员可以把代码容量降低45%,几乎把应用软件所需内存容量降低了一半。此外,STM32提供丰富的外围接口,目前广泛应用到工业用及家用安全设备、消防和暖气通风空调系统等,以及家电、消费电子、低功耗的可便携式设备等。本文以STM32F103ZE为例来研究及使用IAP技术。2 IAP技术2.1 IAP技术原理首先人为设定单片机内部存储区分为两块:其中一块称为Boot区,用于存储IAP功能程序代码;另外一块称为常态存储区,用于存储除IAP功能外的所有程序代码。IAP技术指的是, MCU在运行的状态下,通过程序(PC)指针不断读取需要执行的程序指令。正常情况下,PC指针只在常态存储区内移动,并读取指令,如图1所示。当用户需要更新或升级程序时,程序指令会将PC指针跳转至Boot区。这段存储区的指令代码的功能是,通过通信等方式接收用户需要更新的程序数据,并通过校验确认接收到的程序数据正确后,根据约定的方式写入常态存储区,如图2所示。当完成用户程序更新后,PC指针再跳回到常态存储区,开始执行存储在其上的用户程序,这样便实现了IAP功能。图1 通过PC指针读取程序指令 图2 更新存储区代码2.2 IAP技术关键点通过研究IAP技术实现用户程序更新的过程,不难发现,在更新过程中必须保证PC指针在Boot区移动,而不能随意跳转至常态存储区。基于这个要求,结合微控制器原理可以得出需要特别注意的几个关键点。(1) 禁止中断毫无疑问,中断会使得PC指针跳转至中断服务程序入口地址,因此,在进入Boot区前需要禁止所有中断。(2) 禁用底层外围接口对于有些外围接口,比如当采用ADC+DMA的方式进行多通道A/D采样时,采样过程会按照预先设置的通道顺序进行A/D采样。若在PC指针跳转至Boot区前没有禁用,则更新完程序跳回常态存储区时,其存储A/D通道值就可能发生错位的情况。(3) 使用实时操作系统如果使用具有抢占式RTOS(即硬实时操作系统),则需要禁止所有任务,并且屏蔽所有的信号量及邮箱,以防止激活某个任务,导致PC指针跳转至常态存储区。(4) 使用看门狗在考虑导致PC指针跳转的原因时,看门狗很容易被忽略,而且很多芯片的看门狗一旦使能就不能禁用,所以不能通过禁用的方法达到目的。最安全的方法是,在Boot区中也加入看门狗的喂狗指令。特别要注意的是,当需要擦除、写入大量Flash数据时,需要对其过程所需时间进行定量的估计,有必要时可以在这个过程中多次喂狗。(5) 存储空间分配Boot区以及常态存储区的大小可以人为分配,一般而言,尽可能使常态存储区最大化,因为产品的功能是在该区域得到体现;而Boot区尽可能使其代码简洁,避免使用中断以及复杂的底层驱动及算法。2.3 IAP技术实现(1) 关闭相关中断及禁用相关外围接口如定时器中断、SysTick中断、A/D中断、外部I/O中断等。(2) 设定跳转地址typedef void (*pFunction)(void);INT32U JumpAddress;//定义IAP入口地址pFunction Jump_To_Application;//定义指向IAP入口地址程序的函数指针JumpAddress=*(vu32*)(IAP_ADDR + 4);Jump_To_Application=(pFunction) JumpAddress;(3) 喂狗并执行跳转IWDG_ReloadCounter();//喂狗__set_MSP(*(__IO uint32_t*) IAP_ADDR);//初始化用户应用程序的堆栈指针Jump_To_Application();(4) IAP代码(Boot区代码)只需要驱动用到的底层接口,尽量不使用中断,尽可能少地占用存储空间,同时需要适时地喂狗。另外对该系列Flash操作会有所不同,比如STM32F103ZE执行擦除操作时,一页为2 KB,而SMT32F103VC6等芯片一页为1 KB,使用其他型号芯片时需要具体查阅相关数据手册。3 总结本文从分析IAP技术原理入手,详细论述了利用IAP技术实现用户程序更新的要点。另外,可以想象,如果Boot区加入TCP/IP协议连入互联网,即可借助网络对产品进行在线升级,既可提高系统的可维护性,又可降低产品的维护成本,必将在未来得到更为广泛的应用。

    时间:2018-08-30 关键词: 微控制器 iap STM32 技术教程 电源技术

  • 变革无处不再,Vicor电源技术驱动市场进步

    变革无处不再,Vicor电源技术驱动市场进步

    作为业界最强大的电源技术供应商Vicor最近有点忙,自从谷歌的数据中心采用Vicor的48V转CPU方案以后,其它数据中心也纷纷跟进,大有星火燎原之势。我们知道48V转CPU的优势是具有非常大的功率容量,相同功率情况下,相比12V系统,48V系统的传输损耗锐降 16 倍。这也让Vicor看到了AI、数据中心各种高性能的计算领域以及混合动力汽车领域都是48V方案的潜力市场。 虽然说,谷歌的核心搜索引擎服务器均已采用Vicor 电源是48V方案的重要时间点,但最大的转折点还是发生在今年的GTC2018上,Vicor团队见证了英伟达 DGX-2的发布,而这个世界最强的AI系统里面就采用了Vicor 48V转CPU方案。Nvidia的DGX2服务器发布后,Vicor股价应声大涨100%。在本次的Vicor媒体采访会上,小编有幸采访了Vicor公司全球市场营销总监 Robert DeRobertis 先生,为我们介绍这个地表最强AI系统里面究竟有什么东西: 这是DGX2服务器-分解图,我们看到其中包括了16个高性能GPU单元,而每个GPU单片都采用48V转CPU方案(MCM/MCD+PI3526),我们可以到Vicor的电源产品可以非常接近负载,而且非常薄,高密度,就是下图金色部分: MCM4608 S59z01b5t00,它具有300A的直流输出,500A峰值电流输出,可以运行在-40°C + 125℃的温度范围,MCD4609 S60E59H0T0,主板PCB贴,650W平均功率输出,1000W峰值功率输出,运行在-40℃至+ 125℃。 Nvidia除了采用Vicor 48V转CPU供电的方案外,还采用了Vicror用于NVswitch的6套PRM + SMChiP VTM,可以说这块板子上电源方面99%以上都采用了Vivor的电源技术。 此外,Vicor拥有非常广泛的电源转换器产品: 事实上,除了高性能运算领域外,Vicor在传统领域也看到了很多变革,例如:国防以及工农业无人机、视频显示墙、4G/5G远程射频单元等等。 在工业无人机领域,由于飞行器重量的增大,飞行范围、有效负载能力也会进一步降低,无人机一般的工作电压在200-400VDC之间变换,这就需要支持电源隔离。 Vicor的DCM具有非常宽的输入电压范围并且支持系缆输入和电池备份电压两种方式,高功率密度、小巧、重量轻。目前,Vicor已经有非常成熟的解决方案,如下图。 上图采用6个300 Vin DCM DC-DC转换器模块分别为6个电机供电每个550W,DCM输入电压可调节,支持电池充电和电机启动。 数字显示屏和基础设施的技术进步以及日渐降低的成本,使得大型醒目的视频墙成为可能,进而满足企业大厅、室外广告、家庭等的使用需求。为了进一步扩大当前的显示屏尺寸,连接更多的显示面板在建筑物上,并且保证显示屏色彩保真度,最大限度的减少能耗降低运营成本。Vicor提供能源效率达95%,占板面积只有16cm²的电源解决方案: 该方案显示面板由380VDC的AC前端供电,采用HVDC进一步减轻电缆重量,每块显示版面都配有一个BCM高压母线转换器模块将380V的母线转变为48V。采用ZVS降压稳压器将转换的48V电压为显示器驱动器供12V-5V的电压轨。 除了消费级应用,在通讯基站领域最新的GaN技术可以将发射器的功率增大一倍,而且不会增加整体系统的电源尺寸,为了满足超大电源需求,Vicor的电源技术方案可以将三条辅助轨的尺寸减少40%,辅助轨效率提高3%。 该方案采用2个ZVS降压稳压器将48V转换为5.5V用于子系统,将转换为12V的用于电机,采用一个ZVS升压稳压器为PA驱动器提供28V稳压电轨。 在国内,Vicor的电源技术已经有非常广泛的应用,例如我们乘坐的高铁,其中一节车厢可能就采用了30多个Vicor的高性能、高稳定性的电源产品,而且在本次国内的物流大会上,领先的电商公司第四代无人运输车也采用了Vicor的电源技术。 写在最后   在此次专访上,小编问Vicor公司全球市场营销总监Robert先生,为何Vicor不扩展产品线做一些除了电源外的产品呢?Robert先生表示,Vicor是一家技术驱动型的公司更关注于高端技术,最终技术驱动市场的发展。这也是Vicor在电源领域受人敬佩的原因吧。

    时间:2018-07-16 关键词: vicor 技术专访 电源技术

首页  上一页  1 2 3 4 5 6 下一页 尾页
发布文章

技术子站