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今天教你4个步骤选择一个合适的MOSFET。
第一步:选用N沟道还是P沟道为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。在典型的功率应用中,当一个MOSFET接地,而负载连接到干线电压上时,该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。要选择适合应用的器件,必须确定驱动器件所需的电压,以及在设计中最简易执行的方法。下一步是确定所需的额定电压,或者器件所能承受的最大电压。额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOSFET不会失效。就选择MOSFET而言,必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压,即最大VDS。知道MOSFET能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。第二步:确定额定电流第二步是选择MOSFET的额定电流。视电路结构而定,该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下,MOSFET处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。选好额定电流后,还必须计算导通损耗。在实际情况下,MOSFET并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。MOSFET在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOSFET施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。对系统设计人员来说,这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说,采用较低的电压比较容易(较为普遍),而对于工业设计,可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。第三步:确定热要求
选择MOSFET的下一步是计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及最大的结温。
器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于I2×RDS(ON)。由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流,因此可以计算出不同温度下的RDS(ON)。值得注意的是,在处理简单热模型时,设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量;即要求印刷电路板和封装不会立即升温。第四步:决定开关性能选择MOSFET的最后一步是决定MOSFET的开关性能。影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOSFET的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗,设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。
数码管是一种常见的显示元件,用于以数字形式显示数字、字母和特殊符号。它具有简单、可靠、易读等特点,在很多电子设备中应用广泛。本文将对数码管的工作原理和使用方法进行细致的解析。一、数码管的工作原理数码管采用了共阴极或共阳极的工作方式。共阴极数码管的工作原理如下:共阴极数码管的结构:共阴极数码管是由多个发光二极管(LED)组成的,每个发光二极管都是一个独立的显示单元。数码管中的每个发光二极管都有一个引脚,用于控制该发光二极管的亮灭状态。共阴极数码管的引脚排列为一列列的,其中一根引脚为共阴极,其他引脚分别对应每个发光二极管。工作电路:共阴极数码管需要配合数字驱动芯片或集成电路使用。控制每个发光二极管亮灭的是共阴极引脚,通过快速切换共阴极引脚的状态,来实现数码管上数字的显示。共阴极数码管在正常工作时需要连接到电源的负极,控制引脚需要与控制芯片相连接。显示数字:每个发光二极管仅能显示一个数字,显示的数字范围是从0到9。通过控制引脚的状态,可以选择性地点亮其中的一个或多个发光二极管,从而显示所需数字。比如想显示数字8,就需要点亮数码管中对应显示数字8的发光二极管。多位数显示:共阴极数码管可以通过级联连接实现多位数的显示。级联显示多位数需要使用多个数码管,并将它们的共阴极引脚连接在一起,接到控制芯片的输出引脚。分别控制每个数码管上的共阳极引脚,通过逐位刷新的方式,使得每个数码管上显示不同的数字。共阳极数码管的工作原理与共阴极数码管相似,只是共阳极数码管中的发光二极管都是阳极连接在一起,而控制引脚则是共阳极引脚。二、数码管的使用方法数码管的使用方法主要包括控制原理电路的连接和编程控制。下面将具体介绍数码管的使用步骤:连接电路:根据数码管的型号和工作方式,选择合适的控制芯片或模块。将共阴极数码管的共阴极引脚连接到接地(地线)上,将共阳极数码管的共阳极引脚连接到VCC(正电源)上。将数码管的控制引脚连接到控制芯片或模块的输出引脚。编程控制:使用编程语言进行控制数码管的显示。根据具体的编程语言和控制芯片的规格,编写相应的代码实现数码管的显示。控制数码管显示的关键在于控制引脚的状态,通过适当的延时和刷新频率来显示不同的数字。显示数字:通过控制引脚的状态来显示需要的数字。根据数码管的类型和芯片的功能,可以采用不同的方式来显示数字。可以是直接输出数字所对应的引脚状态,也可以通过编码转换等方式来将要显示的数字转换为引脚的状态。多位数显示:如果需要显示多位数,就需要使用多个数码管,并将它们进行级联连接。通过逐位控制数码管的显示,从而实现多位数的显示效果。在编程控制时,需要依次控制每个数码管的引脚,以实现逐位刷新的效果。总结:数码管是一种常见的显示元件,具有广泛的应用领域。它的工作原理主要包括共阴极或共阳极的显示方式,采用多个发光二极管组成的结构。数码管的使用方法需要连接适当的电路进行控制,并编写相应的代码来控制数码管的显示。通过控制引脚的状态和刷新频率,可以实现数字、字母和特殊符号的显示。通过级联连接多个数码管,可以显示更多位数的数字。数码管在各种电子产品中都有广泛的应用,如计算器、电子钟表、温度计等。
9月21日,在蔚来创新科技日上,蔚来汽车CEO李斌介绍,蔚来自研的第一款芯片产品——激光雷达主控芯片“杨戬”已经开始量产,该产品具有集成度高、能耗低、性能强等特征,能对复杂场景提供更佳支持。李斌说,自己做芯片的目的是“毛利”,希望用近期研发投入换长期毛利,这一颗芯片可以为蔚来节省几百元,其将于今年10月量产。资料显示,“杨戬”芯片是蔚来智能硬件团队发布的第一颗自研芯片,8核64位处理器,提供了强大的计算支撑,并且加配8通道9bit的ADC,采样率高达1GHz,可高效捕获激光雷达传感器的原始数据,还将为激光雷达降低50%的功耗。“智能电动汽车时代,车企若不做底层正向开发,难以获得持久竞争力。未来,蔚来业务布局是智能电动汽车、用户企业和全球运营。” 李斌说。
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