[爆卦]電容時間常數是什麼?優點缺點精華區懶人包

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電容時間常數 在 歪歪 Instagram 的最佳貼文

2021-08-02 19:04:29

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  • 電容時間常數 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文

    2016-11-25 14:30:00
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    #電源設計 #汽車電子 #電磁干擾EMI #電磁相容性EMC
    #量測T&M #數位示波器DSO #頻譜分析儀

    【哇,原來 EMI 也會影響供電系統!】

    前兩篇貼文中,我們探討不少關於電流、電壓之於電源設計的重要性。然而,據業界專家提醒,電磁干擾 (EMI)/電磁相容性 (EMC) 可能也是造成電源供應異常的元凶!EMI 來源有傳導 (Conducted) 和幅射 (Radiated) 兩種,輻射 EMI 訊號會經由天線或電線、以電磁波形式窒礙電子設備運作或通訊品質;但傳導 EMI 卻會對等效電路的過電壓、過電流保護機制造成干擾。

    當交流電 (AC) 轉成直流電 (DC) 時,「線阻抗穩定網路」(LISN) 須將附著於電源的雜波濾除後再為電子產品供電。為確保網路匹配的頻率和法規,量測時除了觀察波形,還須進一步透過頻譜分析儀抓出干擾源並進行除錯;可惜傳統示波器只能看到「時域」變動,無法查覺是否有其他影響阻抗、電容的可疑份子,導致計量電路估算有出入,危及電源系統安全。

    這也是為何有些製造商在產品出問題時,第一時間會先追溯問題根源是由硬體電路佈局設計或 EMI 肇禍,才能對症下藥;車載充電裝置尤其容易受到 EMI 從中攪局。兼具頻譜分析功能,即時掌握多面向資訊新一代示波器試圖運用快速傅立葉轉換 (FFT) 或頻譜分析軟體,協助釐清責任。不過,單靠 FFT 演算恐會失真且不夠直觀;因此,兼具頻譜分析功能的 RTE/RTO 數位示波器,可「即時」同步呈現波形、時間、電流、功率和 EMI 等多面向資訊,一躍成為寵兒。

    通常硬體工程師對頻譜不一定熟悉,借助數位示波器可精準找出頻率峰值,一旦頻率點超過法規限制,就能轉交研發人員據以除錯。此外,由於類比/數位資料轉換過程會有耗損,據悉一般示波器的解析度實際效能都得「打折」,例如,號稱 8 位元解析度,能做到 7.2 位元的精確度已堪稱技術高超;有採購需求者可將須特別留意。另基於「認證成功率」、撙節重覆送驗成本考量,選擇「實驗室等級」的量測儀器,以及擁有技術支援能力的通路商,或是不錯的選擇。

    延伸閱讀:
    《R&S:供電系統異常?數位示波器釐清電路或電磁肇因》
    http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34039.html
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    #台灣羅德史瓦茲R&S #RTE1000 #RTO數位示波器 #益登科技

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  • 電容時間常數 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳貼文

    2016-08-05 14:30:00
    有 62 人按讚


    #高功率電源設計 #電源管理 #氮化鎵GaN

    【不可不知的材料界新星:氮化鎵】

    「氮化鎵」(GaN) 可望逐漸成為「高功率模組」的首選;未來更將擴及低電壓應用,如:高端音訊放大器、無人機、電動車、照明、運算、太陽能板、汽車影像技術,以及任何能接上插座的電器裝置。GaN 是一種由「鎵」和「氮」兩種元素合成的超高速半導體材料,近年來成為學術界和產業界共同關注和著力研發的熱點,矽基 GaN 功率器件更被視作聖杯。與傳統矽元件相較,GaN 在物理特性上具有明顯優勢:

    1. 轉換效率高:GaN 的禁帶寬度是矽的 3 倍、臨界擊穿電場是矽 10 倍,意謂在同樣額定電壓下,GaN 的導通電阻約比矽元件低 1,000 倍,大幅降低開關的導通損耗、使功率密度倍增;
    2. 工作頻率高:GaN 的電子渡越時間比矽低 10倍,電子速度比在矽中高兩倍以上、反向恢復時間基本可以忽略,因此 GaN 開關功率器件的工作頻率是矽的 20 倍以上!大幅減少電路中電容、電感等儲能元件的體積、模組尺寸可縮小 50%,連帶減少設備體積和原材料消耗,而開關頻率高可減少開關損耗,進一步降低總功耗;
    3. 耐受溫度高:GaN 的禁帶寬度高達 3.4eV,本徵電子濃度極低,電子很難被激發,理論上 GaN 可耐受 800℃ 以上的高溫。

    為降低 GaN 元件成本,業界設法從製程尋求變通:透過外延技術在更大尺寸的矽基取得 GaN 外延片。如此便可使用成熟的矽製程和設備大量生產,再將矽基 GaN 與光電元件、數控電路整合,集成直接面向終端應用的功能性模組。GaN-on-Si 晶圓仍有三大技術瓶頸待克服:一是失配問題,矽基與 GaN 之間存在晶格常數、熱膨脹係數和晶體結構不匹配;二是極性迥異,由於矽原子間形成的是「純共價鍵」,屬非極性半導體,而 GaN 原子間卻是極性鍵、屬極性半導體;三是矽基上的矽原子擴散,會降低外延層的晶體品質。

    或許能以「增壓引擎」來比喻 GaN,只要搭配適合的驅動程式、封裝與其他元件,確實能提升伺服器和資料中心的系統效能;且可避免電子裝置或設備「散熱不佳」,拖累系統運作。當連網已成為日常生活的一部分,人們對高耗電的數位裝置,以及電力和發電廠的依賴也隨之激增;藉由 GaN 改善電路效率,既環保又節能。此外,小自手機,大至高端工業機具和伺服器,各種系統的電路皆需切換數百萬計的小型開關;每一次動作,都會產生熱能、減損供電效率。GaN 可減少生熱,讓開發者能在更小的電路板空間、納入更多的開關設計。

    延伸閱讀:
    《TI:製程、封裝相助集成,氮化鎵伺機而起》
    http://compotechasia.com/a/____/2016/0706/32426.html
    (點擊內文標題即可閱讀全文)

    #德州儀器TI #http://compotechasia.com/microsite/view.php?aid=32761

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