新品報到:18V、10A (IOUT)、同步降壓型 Silent Switcher 2
在 2MHz 提供 95% 效率且 EMI 輻射超低
Analog Devices (ADI) 宣佈推出 Power by Linear™ LT8642S,該元件為一款 10A、18V 輸入同步降壓型切換開關穩壓器。 Silent Switcher® 2 架構採用兩個內部輸入電容器及內部 BST 和 INTVCC 電容器,以大幅縮減熱迴路面積。LT8642S 具有受控的切換邊緣以及用銅柱代替接合線的內部結構和整體接地平面,因而大幅降低了 EMI 輻射。這種更卓越的 EMI 性能對 PCB 佈局並不敏感,進而能簡化設計並降低風險,甚至在使用兩層 PC 板時也不例外。LT8642S 憑藉 2MHz 切換開關頻率,可在其整個負載範圍內輕易的滿足汽車 CISPR 25 5 類峰值 EMI 限制。該元件並提供擴展頻譜頻率調變,以進一步降低 EMI 水準。
LT8642S 的同步整流在 2MHz 切換頻率提供高達 95% 的效率。其 2.8V 至 18V 的輸入電壓範圍非常適合汽車和工業應用。內部高效率切換開關可向低至 0.60V 的電壓提供高達 10A 的連續輸出電流。LT8642S 的Burst Mode® 操作可確保僅為 240µA 的靜態電流。外部補償接腳實現了快速的瞬變響應和用於並聯多個元件的均流功能。僅為 25ns 的快速最短導通時間實現了從 12V 輸入到 0.6V 輸出的 2MHz 定頻切換。LT8642S 的 24 接腳 4mm x 4mm LQFN 封裝和高切換頻率允許使用小型外部電感器和電容器,因此可構成精小和高熱效率的空間尺寸。
LT8642S 採用內部頂端和底端高效率電源切換開關,並將必要的升壓二極體、振盪器、控制和邏輯電路整合在單一晶片中。低漣波Burst Mode® 操作在低輸出電流時保持高效率,同時保持輸出漣波低於 10mVP-P。就需要以最低雜訊運作的應用而言,LT8642S 可設定為在整個負載範圍內以強制連續模式運作。其切換頻率在 200kHz 至 3MHz 範圍內是可設定和可同步化。特殊設計方法和新製程使該元件在寬廣的輸入電壓範圍內實現了高效率,且 LT8642S 的電流模式拓撲實現了快速瞬變響應和卓越的迴路穩定性。其他特點包括電源良好標記、輸出軟啟動 / 追蹤和熱保護。
LT8642SEV 採用 4mm x 4mm LQFN 封裝。工業溫度版本 LT8642SIV 業經測試,並保證操作於 –40°C至 125°C 的操作接面溫度範圍內。兩種版本均有現貨供應。更多資訊請參閱: www.analog.com/LT8642S。
特性概要:LT8642S
• Silent Switcher® 2 架構
o 在任何 PCB 上具超低 EMI 輻射
o 消除 PCB 佈局敏感性
o 用於 VIN、BST、INTVCC 的內部電容器降低了輻射的 EMI
o 展頻頻率調變
• 在高頻時提供高效率
o 1MHz 時效率高達 96%
o 2MHz 時效率高達 95%
• 寬廣輸入電壓範圍:2.8V 至 18V
• 10A 最大連續輸出電流
• 外部補償:快速瞬變響應和均流
• 低靜態電流 Burst Mode® 操作
o 240µA IQ (調節 12VIN 至 1.2VOUT)
o 輸出漣波 < 10mVP-P
• 快速最短切換開關導通時間:25ns
• 在所有條件下均可實現低壓差:50mV (在 1A)
• 強制連續模式
• 可在超載情況下安全地承受電感器飽和
• 可調且可同步:200kHz 至 3MHz
• 輸出軟啟動及追蹤
• 小型 24 接腳 4mm x 4mm LQFN 封裝
• 查看 LT8642S 產品頁面、下載資料手冊、訂購樣品和評估板請參閱下面網址:https://goo.gl/wo1rdF
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#汽車電子 #電源設計 #功率元件 #牽引逆變器 #IGBT製程 #AEC-Q101
【測定電源模組之 IGBT 結溫與集電極電流的可靠方法】
用於目前和下一代混合/插電式混合、燃料電池及電池供電之電動汽車 (H/EV) 的牽引逆變器,需要崩潰電壓 650V 範圍的功率半導體裝置。採用第三代溝槽型場截止 IGBT 技術、且符合汽車級標準認證快速恢復二極體匹配的功率元件,具有更多特徵和選擇;例如,改變柵極墊尺寸和位置以容納不同直徑的鋁線、重新修改裸晶的尺寸並客製化崩潰電壓。
裸晶 IGBT 通常由電源模組製造商使用,這些製造商設計 H/EV 牽引逆變器,以實現高水準的功率整合和可靠性,或特殊的電源互連。最重要的目標是突破標準模組產品的功率限制。設計電源半導體時,設計人員將面臨功率損耗、熱管理、短路、過流/過壓和過熱保護,以及電流測定等挑戰。首先,功率損耗受 IGBT 的 VCEon 值、開關行為 (接通時間和斷開時間) 以及開關頻率影響,這些特性又會隨 IGBT 技術、柵極驅動電路、封裝的雜散電感及熱管理系統的特性而變化。
由於功率損耗不可能完全消除、只能減小,因此,熱管理的目標是消除從半導體損耗而產生的熱量。消除這種熱量最好的方法是改善矽本身和外界的熱傳導;而先進功率模組可在功率元件的頂部和底部採用燒結技術並結合雙面冷卻,以改善熱傳導。設計人員面臨的下一個問題是防止 IGBT 過熱、過壓和過流。要限制過壓,可利用合適的設計和控制電流通路的雜散電感量,並控制電流變化速率達成。透過及時檢測過電流和過熱並做出回應,能延長逆變器的使用壽命。
為控制馬達電流和轉矩,馬達控制系統要求測定電流。裸晶 IGBT 的單片式整合溫度檢測能透過測定一串多晶矽二極體的正向壓降 (VF) 實現。單片式電流檢測方法證明是測定 IGBT 接合點溫度 (Tj) 的最好方法,因為兩者具有線性依賴;惟須留意的是,溫度感測器要求二極體正向偏置且具有精確的恆定電流,造成的壓降須經介面電路檢測、調節,而此一介面電路須設計用於讀取較小的溫度相關 VF 值、抑制開關電壓,並傳送訊號通過隔離層。
單片式電流檢測可用於 H/EV 逆變器的各種應用,最簡單的用途是利用比較器電路做過流保護,以增強或代替傳統的退飽和保護。採用其他介面電路和智慧處理,並結合晶片內建溫度檢測做電機控制,則是更具挑戰性和潛在價值的應用。整合電流檢測和溫度檢測的電路,無需額外感測器,可簡化關鍵參數的檢測、減少零組件數量,擁有以下好處:對危險操作狀況的響應更快、接合點溫度測定更準確、功率矽的利用率更佳,且可靠性提高。
延伸閱讀:
《汽車級認證裸晶 IGBT 的單片式電流和溫度檢測》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0220/34702.html
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題目:由於矽二極體的切入電壓比鍺二極體大0.4v,所以鍺二極體的逆向飽和電流大於矽二極體約
(A)100倍 (B)500倍 (C)1000倍 (D)2000倍
講義答案是(C)
為什麼啊 要用哪一個公式推導?
出至科友電子學總複習講義 2013年
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