在數(shù)據(jù)中心、通信基站等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中,電源模塊的并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)是保障系統(tǒng)可靠性的核心策略。通過多模塊并聯(lián),不僅可實(shí)現(xiàn)N+1或N+X的容錯(cuò)能力,還能通過均流技術(shù)提升功率密度;但均流精度不足(>5%)會(huì)導(dǎo)致模塊過載,而故障切換延遲(>10ms)可能引發(fā)系統(tǒng)宕機(jī)。本文結(jié)合TI、Infineon、Vicor等廠商方案,解析均流控制與故障切換的工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)。
開關(guān)電源,這一利用現(xiàn)代電子電力技術(shù)的電源類型,通過控制開關(guān)管開通與關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定的輸出電壓。它通常由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成,這兩種核心組件共同協(xié)作,確保電源的高效穩(wěn)定運(yùn)行。
在汽車電子技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下,汽車中的電子系統(tǒng)變得愈發(fā)復(fù)雜和多樣化。從先進(jìn)的信息娛樂系統(tǒng)、精準(zhǔn)的導(dǎo)航設(shè)備,到關(guān)鍵的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和安全保障的氣囊系統(tǒng)等,每一個(gè)電子部件都對電源有著嚴(yán)格且獨(dú)特的要求。穩(wěn)定、高效且精準(zhǔn)的電源供應(yīng)成為了確保汽車電子系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基石,而德州儀器(TI)推出的集成電源控制器 TPS43330-Q1,正是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的有力解決方案,在汽車應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的性能和優(yōu)勢。
在當(dāng)今電子技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,芯片及系統(tǒng)的性能不斷提升,對電源完整性的要求也日益嚴(yán)苛。電源完整性(Power Integrity,PI)關(guān)乎芯片及系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效地運(yùn)行,已成為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的關(guān)鍵考量因素。
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,電源的穩(wěn)定性至關(guān)重要,它直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能與可靠性。電源環(huán)路穩(wěn)定性作為衡量電源性能的關(guān)鍵指標(biāo),影響著電源能否為負(fù)載提供穩(wěn)定、純凈的電能。不穩(wěn)定的電源環(huán)路可能導(dǎo)致輸出電壓波動(dòng)、紋波增大,甚至引發(fā)系統(tǒng)振蕩,從而影響電子設(shè)備的正常工作,因此,準(zhǔn)確評價(jià)電源環(huán)路穩(wěn)定性具有重要意義。
在電力電子領(lǐng)域,半橋器件作為一種關(guān)鍵的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源轉(zhuǎn)換、逆變器等眾多場景。半橋拓?fù)渫ǔS蓛蓚€(gè)開關(guān)器件(如 MOSFET 或 IGBT)組成,分別處于高邊和低邊,通過交替開關(guān)來精準(zhǔn)控制負(fù)載的電流和電壓。其工作原理并不復(fù)雜,高邊導(dǎo)通、低邊關(guān)斷時(shí),電流從電源正極經(jīng)高邊開關(guān)流向負(fù)載,再返回電源負(fù)極;低邊導(dǎo)通、高邊關(guān)斷時(shí),電流則從負(fù)載經(jīng)低邊開關(guān)流向地。然而,在實(shí)際運(yùn)行過程中,半橋器件的開關(guān)安全與速度成為了影響系統(tǒng)性能與可靠性的關(guān)鍵因素。
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,電源扮演著核心角色,如同人體的心臟,為整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供不可或缺的動(dòng)力支持。從日常生活中的智能設(shè)備,到復(fù)雜精密的工業(yè)控制系統(tǒng),再到關(guān)乎國計(jì)民生的航空航天、醫(yī)療等關(guān)鍵領(lǐng)域,電源的可靠性直接決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及使用壽命。一個(gè)可靠的電源系統(tǒng)能夠確保設(shè)備正常運(yùn)行,減少故障發(fā)生頻率,降低維護(hù)成本,反之則可能引發(fā)嚴(yán)重后果,如數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備損壞甚至危及生命安全。因此,如何保證電源的可靠性成為電子工程領(lǐng)域永恒的重要課題。
電源是任何電子系統(tǒng)的重要組成部分。只有在極少數(shù)情況下,電子應(yīng)用才能在不使用電源轉(zhuǎn)換技術(shù)的情況下運(yùn)行。轉(zhuǎn)換器提供并調(diào)節(jié)電能,以確保電子電路能夠準(zhǔn)確捕獲和處理傳感器數(shù)據(jù),并可靠地執(zhí)行計(jì)算。盡管電源至關(guān)重要,但人們始終致力于縮小這些模塊的尺寸并提高可靠性,尤其是在航空航天和國防領(lǐng)域,隨著新的戰(zhàn)場需求的出現(xiàn),這些領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品的需求正在迅速增長。
2025年7月8日,致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布,其旗下品佳推出基于微芯科技(Microchip)dsPIC33CK256MP506主控MCU的3.3KW雙向圖騰柱PFC逆變電源方案。
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在當(dāng)今追求可持續(xù)交通與能源高效利用的時(shí)代,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)和電池電動(dòng)汽車(BEV)的發(fā)展備受矚目。而在設(shè)計(jì)這些車輛的動(dòng)力系統(tǒng)時(shí),設(shè)計(jì)人員始終面臨著巨大的壓力,需要在提高能效和可靠性的同時(shí)降低成本。從傳統(tǒng)的單一電源架構(gòu)向雙 12 伏和 48 伏電源軌的轉(zhuǎn)變,無疑是一個(gè)重要的進(jìn)步,它通過減輕底盤布線的重量,有效地提高了能效。但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,設(shè)計(jì)人員迫切需要專用的解決方案,以進(jìn)一步優(yōu)化兩個(gè)電源的管理,使它們能夠更好地協(xié)同工作,并且使車輛具備支持雙向車輛到電網(wǎng)(V2G)應(yīng)用的能力。