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智能电源为完成全面智能化铺平道路

发布时间:2022-10-02 07:27:12 来源:米乐体育中心

  的贮存与运用,半导体关于打造高效动力生态体系的奉献越来越大。事实上,到2030年,在美国将有80%的能量流转过半导体器材进行传输。

  在动力和电源办理范畴,“智能化”这一前缀在好久之前就现已被频频运用,例如含义广泛的智能电网和智能逆变器等。在用于可代替动力、针对固态变压器的新一代电子、智能电表和许多其它电源运用的遍及电子元器材中,“智能化”的增加趋势也随处可见。

  智能电源在曩昔的20年中不断演化。它开端是指一个电源芯片能够主动地进行操作,以应对所呈现的任何情况。而现在,它意味着电源芯片或模块具有更高的智能化程度,而且具有更多“感测、评价和操作”的才能。

  或许您现已注意到,现在的充电器不光尺度越来越小,而且越来越智能。在不影响电池运用寿命的情况下,它具有了更快的充电速度和更高的功率,一起能够在不同的体系需求下供给最优的功率,而且在不充电时主动封闭。

  现代电源办理IC间的通讯能够辨认运转负载和运转形式,经过主动调理参数来供给最佳的操作功用并布置先进的信号处理算法。这一点与那些在阻隔环境下为其他体系供给牢靠电压和电流的传统电源模块有显着差异。

  智能电源的开展影响巨大,下面就让咱们来了解一下值得注意的几个类别和实例。

  会集电源IC和模块能够感知其它模块与整体体系的需求,因而智能化水平也越来越高。在服务器或基站等现在的体系中,许多电源IC和模块间不只能够相互通讯,还能与体系的其他部分进行通讯,以前进各个子体系的电力传输功率。牢靠功率转化的重要性意味着实时遥感监测、操控、感测以及功率循环,而全部的这全部都需求通讯功用的支撑。比如电源办理总线 (PMBus) 的数字通讯接口以及体系办理总线 (SMBus) 和I2C等某些其它协议现已被选用和布置,以便将功率转化模块与整体智能体系操控交融起来。以太网供电 (PoE)、USBType C和无线电源Qi规范等电力传输协议经过通讯来验证受电设备并决议传输的电量。电源体系办理器经常被用来和谐体系配电和监控,一起与体系中的不同转化器进行通讯。

  现代手机一般能够依据基站的间隔调理辐射功率,以延伸电池供电时刻并或许下降搅扰。事实上,许多体系都能够依据传输的内容快速地调理它们的功率。功率放大器的电源可调制为盯梢无线电信号网络,以前进RF功率放大器的功率。

  现在的充电器能够监督贮存的电荷、电池化学成分以及电池的温度,并经过主动优化为高效的快速充电供给恰当的电流和电压。智能充电器继续监督电池的电荷状况 (SoC) 和健康状况 (SoH),而且相应地调理充电的电流和电压。

  一个服务器中的现代处理器能够将与其操作形式相关的预先警报发送至智能电源办理模块,以完成高效地功率转化办理。此外,处理器还能够将其硬件特性反应给电源模块,如此一来,它便能够经过自适应电压调理 (AVS) 来为处理器决议正确的电压电平。

  电源转化器正在变得越来越高效。电源转化器经过反应环路来操控恰当的电力传输。开关式电源原本就具有一个闭合的操控环路,用来决议转化器在瞬时和安稳状况下的功用,而模仿操控环路一般被用于高效的转化器中。尽管之前现已研讨了许多针对智能电源的先进自适应操控算法,直到最近才在开关式电源转化器中选用了许多的数字和混合信号环路。

  数字化和信号处理的耗费现在处于合理的规模,特别是在更高功率的运用中,功率丢失(由额定的数字电路引起)是能够忽略不计的。这个针对混合信号和数字操控的规模从用于份额积分微分 (PID) 操控环路的逻辑电路,到针对更高功率和更精细算法,根据处理器且更为杂乱的操控环路。除此之外,为了前进轻负载以及满负载情况下的功率,一起前进动态呼应和易用性,非常需求在不同的负载条件下,在运转中调谐功率转化器的参数以优化功用。

  许多要害的集成电路和架构立异现已为智能电源办理的蓬勃开展做出了巨大奉献,例如高频软开关、多相位转化器以及触及信号处理算法的环路操控。一起,半导体工艺技能现已为咱们供给了先进的Bipolar CMOS DMOS (BCD) 工艺,能够将模仿、数字和功率器材组合在单个芯片上。更不必说氮化镓(GaN) 和碳化硅 (SiC) 技能在功率晶体管质量方面现已取得了巨大的前进。

  跟着在动力生态体系中进行电源办理时所面对的应战逐步增大,半导体职业将越来越重视智能电源的转化,以及怎么完成功率的前进。

  的电源办理产品组合包含针对操控器、驱动器以及功率器材等全部细分商场的大规模智能电源处理计划。

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