雷尼機車教室
1.機車的神經中樞(電子系統概論)
如果將引擎譬喻成機車的心臟,那麼燃料就跟食物,或者血液一樣重要。然而在人體中掌管一切運作的司令官,就是我們的大腦,它夠過神經系統將訊號傳給器官與組織,而在機車之中,也有類似的構造,例如噴射系統Fi管理電腦ECU、ECM之於各個感知器與最終的供油與點火。
我們都知道進壓燃排是引擎運轉的一個輪迴,但是誰讓它點火產生爆炸,誰發出個各個最終訊號,以及它的頻率為何,這一切從何而來?引擎的第一次運轉來自人力啟動或是電瓶送電給啟動馬達,爾後藉由曲軸位置感知器,讓系統可以知道引擎的轉動狀況,並且知道何時該發出下一個點火訊號,透過晶體放大以及考爾升壓,強大的電流透過火星塞成為閃電般的放電火花將汽缸中的混燃氣整個點燃於是爆炸產生,機車開始有了屬於自己的第一下心跳,這第一次的爆炸經過發電系統的磁生電原理,為下一次的爆炸儲存了能量,爾後機車可以不依靠外力,自給自足的爆炸燃燒,直到它的燃料用完為止。
機車的電力供需,我們透過路徑的方式將它稍作描述,電的起源是化油汽車款的分電盤或是噴射車款的發電機,這時磁生電的物理特性產生交流電後,透過整流器轉換為直流電,以及進行穩壓工作,以14伏特的較高電流對電瓶充電,同時電瓶也再次透過穩壓器輸出穩定的12V電流來到保險絲盒中進行電力分配。這裡不僅有啟動馬達,燈組系統、喇叭、風扇冷卻系統需要用電,某些豪華車款可能如同汽車一般有影音設備或是通訊設備需要用電,這些系統不僅藉由保險絲做安全設定,許多部位更透過繼電器或是二極體進行切換以及流向控管。
電流除了在車上扮演能量與食物的角色之外,它也是神經系統中訊號傳導的媒介。不論汽機車,在進入噴射的新世紀後,車上都開始配備處理器去計算最省的油耗與最適的點火頻率,因此整個Fi的噴射系統只為兩件事而生,一個是給多少油,一個是什麼時候點火。Fi系統的構成從進氣端、引擎本體、排氣端的依序是進氣溫度感知器,進氣壓力、節氣門開啟度、凸輪軸角度、引擎溫度、曲軸角度、排氣溫度與含氧感知器等,當然更環保的車輛還有廢氣回收、引擎吹漏等等輔助系統控制以降排污值。這些感知器大多以電位差的方式轉換成可被讀取的數值給ECU處理器,僅有少數採脈衝回饋ECU,例如點火系統。ECU電腦中還有一個固定的唯讀程式,就是所謂的map,一個三維的供油與點火程式。以上的敘述的感知器,可以偵測出目前騎車環境與電腦內map預設值的差異,然後予以補正,例如噴射供油頻率與目前最新的科技開起時間,以及點火頻率、提前與延後等變化,讓引擎處於最適化的運轉狀態,例如在化油器車款上,天氣冷熱、海拔高低等,空氣中的含氧量變化讓燃燒狀況有過濃或是過稀,如此的太過與不及表現。然而在電子噴射的世界中,這些問題將不再發生,車廠甚至再研發車輛時,就能夠將各種環境參數考量進去,爾後車輛可以自行適應各種環境與氣候,不像化油器時代,需要為各種環境修改其設定。此外,在眾多的感知器中,只須對電路予以設定,待任何部位出了問題,或是訊號斷訊,ECM都可以得知,並且發出故障訊號,通知車主趕緊回廠維修,或是提供安全模式,避免損害擴大,這些人性化的考量,亦是化油器年代所不及。
2.如何突破原廠設定,邁入改裝領域
所謂道高一呎魔高一丈,改裝的生命總是能夠找到出路,去破解原廠的Fi供油設定。其實各家車廠都是用自己的程式語言去編撰ECU內部的程式,也包括我們說的map,因此一般人要去讀取就會遇到困難。當然,如果改裝廠願意砸下重資,是沒有破解不了的程式,但是得看背後的利潤是否足以cover一切,如果市場規模經濟不夠大,這一切的開發也是枉然。這部份的改裝有所謂的取代是電腦,也就是整個ECM換成改裝廠自己出的可程式化電腦,灌入改裝廠所欲使用的軟體與map便能開始工作,目前歐陸與美國都有這樣的產品。第二種是直接更換掉原廠電腦ECM中的晶片,同樣是換上可程式化的晶片,然後灌入自己的資料進去。
如果不看破解原廠程式的做法,還有一個方法可行,雖然這個方法比較低階,但是成本較低,效果也非常顯著,重點是價錢具備親和力,能夠讓一般消費者所接受。這種方式就是先量出Fi的偵測系統感知器採用電位差或者脈衝訊號,然後加以增減觀察其變化,待抓出向量後,便可以利用可變電阻或者攔截訊號,由外界重新給於訊號,如此也可以讓ECM在正常運作下,做出供油的增減供應或是點火的提前與延後。這部分產品有國人自行研發的KOSO系列或是美國的動力司令Power Commander為代表。
二極體漏電流 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳貼文
#氮化鎵GaN #電源管理 #功率因數校正PFC #Cascode #聯結構電晶體
#圖騰柱TotemPole #總諧波失真THD #過流保護OCP
【GaN 功率元件強勢降臨】
被稱為第三代半導體材料的「氮化鎵」(GaN) 新興工藝技術,用於功率因數校正 (PFC)、軟式切換 DC-DC 等電源系統設計,以及電源轉接器、太陽能逆變器、伺服器和通訊電源等各種終端應用,可實現矽元件難以達到的高電源轉換效率和功率密度水準,為交換式電源供應器和其他在能效及功率密度至關重要的應用,帶來性能的飛躍。GaN 具備出色的擊穿能力、更高的電子密度及速度,能負載的工作溫度也更高。
GaN 提供高電子遷移率,意味著切換過程的反向恢復時間可忽略不計,故擁有低損耗、高切換頻率優點。前者加上寬頻元件的高結溫特性,可降低散熱量;後者則可減少濾波器和無源元件的使用 (如:變壓器、電容、電感等),進而減少系統尺寸和重量、提升功率密度,有助設計人員實現緊湊的高能效電源方案。同為寬頻元件,GaN 比 SiC 成本更低、更易於商業化,具備廣泛採用的潛力,包括:工業、電腦、通訊、LED照明及網路領域的各種高壓應用。
採用單排直插 TO-220 封裝,更易於根據客戶現有製板能力進行整合。基於同一導通電阻等級,與高壓矽 MOSFET 相較,第一代 600 V 矽基 GaN (GaN-on-Si) 元件即可提供 4 倍以上的閘極電荷、更優的輸出電荷、同級輸出電容和 20 倍以上的反向恢復電荷,未來技術水準將持續演進。Cascode 相當於由 GaN HEMT 和低壓 MOSFET 組成:GaN HEMT 可承受高電壓,過電壓能力達到 750 V,並提供低導通電阻;低壓 MOSFET 則提供低閘極驅動和低反向恢復。
HEMT 是高電子遷移率電晶體的英文縮寫,通過二維電子氣在橫向傳導電流下進行傳導。使用 600 V GaN Cascode 的三大好處是:
★具有卓越的自體二極體特性:串接建立在低壓矽技術上,且反向恢復特別低;
★容易驅動:設計人員可使用像普通 MOSFET 一樣的傳統閘極驅動器,採用電壓驅動,且驅動由低壓矽 MOSFET 的閾值電壓和閘極電荷決定;
★高可靠性:透過長期應用級測試,且符合 JEDEC 行業標準——零個擊穿、最終的漏電流和導通電阻皆低於規格門檻。
在連續導電模式 (CCM) 升壓 PFC 拓墣中,在 200 KHz 和 120 Vac 輸入的條件下,Cascode GaN 較超結合Si (SJ Si) 提升近 1% 的效率;隨著頻率升高,GaN 的優勢將更明顯。採用 GaN還可實現「圖騰柱」(Totem Pole) 電路,較傳統 CCM 升壓 PFC 提供更高能效。高能效的電源轉換有利於軟切換電路拓墣結構回收能量,如:相移全橋、半橋或全橋 LLC、同步升壓等。受惠技術發展和市場成長,有望降低 GaN 的採用成本。
延伸閱讀:
《安森美半導體推進更快、更智慧和更高能效的GaN電晶體》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/0428/31784.html
#安森美半導體OnSemiconductor #Transphorm #NTP8G202N #NTP8G206N #TO-220封裝 #NCP1654控制器 #NCP1397 #NCP4304
圖檔取材:pixabay.com
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二極體漏電流 在 Analog Devices台灣亞德諾半導體股份有限公司 Facebook 的最佳貼文
[新品快訊]ADI推出簡化感測器介面的整合式類比前端
全球高性能信號處理解決方案領導廠商Analog Devices, Inc.(ADI)亞德諾半導體公司近日推出具有整合型ADC驅動器的FET輸入AFE(類比前端)-ADA4350,專用於直接介接電流模式感測器(如光電二極體)和高輸出阻抗電壓感測器。ADA4350在單一封裝中整合了FET輸入放大器、交換式網路以及ADC驅動器。相較分離式方案,它可以簡化設計,降低功耗,PCB尺寸縮小50%以上。
ADA4350具備低雜訊性能,在10 Hz低頻下為90 nV/√Hz,100 kHz 時的寬頻雜訊為5 nV/√Hz,能夠將感測器輸出的信號雜訊比最大化。整合型增益開關支援寬動態範圍測量,可測量光子或電子等非常小的敏感信號。利用ADA4350內建可編程能力,設計人員可以選擇最佳化的外部回授元件。只需一顆晶片,便可將單端或差動感測器電流或電壓信號轉換為高速、低雜訊、單端或差動輸出電壓。
• 下載資料手冊、瀏覽產品網頁與訂購樣品:
http://www.analog.com/ADA4350
• 訂購ADA4350 評估用電路板:http://www.analog.com/EVAL-ADA4350
• 讓ADI技術論壇EngineerZone®上的ADI工程師給您答疑解惑: https://ez.analog.com/community/amplifiers
在分析測量應用中,可能需要監控強度範圍達數十dB的光信號。這就需要多種增益切換網路,它們常常包含多個外部放大器和類比開關,導致系統出現誤差的可能性加大。ADA4350整合了開關網路和輸入放大器,漏電流極小,並且允許開關網路最多選擇六個外部可配置的回授網路。在量測系統中,無論使用者如何調整儀器的輸入範圍,所有增益位準下都必須保持同樣高的測量精確度。ADA4350具有高阻抗/低Ib輸入放大器和序列埠控制的開關網路,因而非常適合測量較寬動態範圍的信號。該元件還能縮小PCB尺寸,同時大幅增加通道數,而不會產生熱密度限制問題。
ADA4350 FET輸入AFE特性
• 低雜訊、低輸入偏置電流FET輸入放大器
o 90 nV/√Hz (10 Hz)
o 5 nV/√Hz (100 Hz)
• 整合型增益開關
o 開關漏電流:± 1 pA(典型值)
• 整合型ADC驅動器
o 差動和單端模式
二極體漏電流 在 Nell Power Semiconductor - 【MOSFET 測試參數解釋】 直流 ... 的必吃
【MOSFET 測試參數解釋】 直流參數(靜態): ①崩潰電壓BVDSS: 此為汲極端–源極端所能承受電壓值,主要受制內部逆向二極體的耐壓。 ②通道漏電流IDSS:... ... <看更多>