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技术

专为实现太阳能光伏逆变器的安全、 速度和成本效益而设计

<strong>Hans Brueggemann ADI公司</strong>

太阳能不再是一项新兴技术,而是正在经历重大技术变革的技术,日趋成熟。我们朝着电网平价—太阳能成本与传统能源发电类型的成本相当,并且改进传统能源发电类型的构成—的目标越来越近,因为将面板中的直流电转换为可用交流电的过程变得更加高效且经济实惠。

差动放大器构成精密电流源的核心

<strong>Neil Zhao, Reem Malik, 和 Wenshuai Liao</strong>

许多应用利用精密电流源提供恒定电流,包括工业过程控制、仪器仪表、医疗设备和消费电子产品。例如,过程控制系统利用电流源提 供电阻温度检测器(RTD) 所需的激励电流;数字万用表利用电流源测量未知电阻、电容和二极管;长距离信息传输广泛使用电流源来 驱动4 mA至20 mA电流环路。

如何选择散热性能良好的高功率可扩展式 POL调节器并节省电路板空间

<strong>作者:Afshin Odabaee</strong>

从事高效、紧凑式DC-DC转换器设计艺术的是一群精英工程师,他们对转换设计相关物理学原理和相关数学知识有着深入的理解,还拥有丰富的实践工作经验。凭借对波特图、麦克斯韦方程组以及极点和零点的深入理解,他们可以打造出优雅的DC-DC转换器设计。然而,IC设计师通常会回避棘手的散热问题——这项工作通常属于封装工程师的职责范围。

在负载点(POL)转换器中,专用IC之间的空间有限,因此散热是个大问题。POL调节器会产生热量,因为(目前)还没有电压转换的效率能达到100%。受结构、布局和热阻影响,封装会变得多热?封装的热阻不仅会提高POL调节器的温度,还会增加PCB及周围组件的温度,因而会增加系统散热机制的复杂性、尺寸和成本。

fido5000:一颗芯片, 支持多种以太网协议

<strong>Thomas Brand ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

现今,尤其是在工业物联网 (IIoT) 或工业4.0的背景下,许多工业自动化技术的供应商和制造商都对独立于制造商的开放式通信平台充满渴望。制造商期望在系统范围内实现越来越多的自动化流程。因此,自动化必须考虑到IT系统对于开放数据访问的需求,以及工业控制系统的实时要求。以太网和工业以太网已经在这方面发挥了重要作用。相较于传统现场总线,这一网络技术具有诸多优势,比如在共享传输介质上高效同步地传输大量数据。PROFINET、EtherNet/IP®

模拟提示——ADC的抽取

<strong>Ian Beavers ADI公司</strong>

为应用选择最合适的 MEMS加速度计——第二部分

<strong>作者:Chris Murphy</strong>

<strong>简介</strong>

为应用选择最合适的加速度计可能并不容易,因为来自不同制造商的数据手册可能大相径庭,让人难以确定最为重要的技术指标是什么。在本文第二部分,我们将从可穿戴设备、状态监控和物联网应用的角度重点讨论各项关键技术指标和特性。

<strong>可穿戴设备</strong>

关键指标:低功耗、小尺寸、旨在增强节能性能的集成特性以及可用性。

网络化电机控制解决方案

针对电机控制解决方案,ADI公司提供了门类齐全的产品组合,其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、 iCoupler®数字隔离器、电源管理器件和实时以太网解决方案;这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计,为客户实现系统的差异化设计带来价值,比如,更快主频的处理器可以运行更加复杂的算法,高性能的ADC可以支持更高性能的电流环控制等等。伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关,多数情况下,最终的用途可以是一个高精度数控机床系统、网络化运动控制系统或机器人系统,这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩;ADI公司能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。

无线智能计量技术

<strong>作者:Cosimo Carriero,ADI公司高级现场应用工程师 Michele Bissanti,Smart Metering总经理</strong>

<strong>智能仪表</strong>

使用智能仪表具有诸多优势。公用事业公司能够从自动化数据收集中受益,避免了人工抄表带来的人为差错,并最终降低人工成本。此外,静态数据收集变得更加容易,因而能够实现最优容量规划,并充分利用配送网。利用诊断和瞬时故障检测功能,还可以开展预见性维护,构建更高效、更可靠的配送网。此外,公用事业公司还可以提供更多服务,例如根据一天中的不同时间段进行实时计费。某些能源使用行为可以推迟到服务成本较低的时间段,这样既能让用户节省资金,又能让公用事业公司有效管理峰值需求。

智能电能计量应用数字隔离器

<strong>作者 :Petre Minciunescu 和 Brian Kennedy, ADI 公司</strong>

<strong>简介</strong>

兼容直流的电流互感器一直用于检测智能电表中的交流电流,但它有一些缺点,而且很昂贵。对于某些应用,分流电阻是更好的电流传感器选择,因为它价格低廉、具有高线性度并且抗磁场干扰。遗憾的是,分流电阻不具有电流互感器所固有的电气隔离特性。在要求隔离的智能电表等应用中,采用隔离电源技术的数字隔离器与分流电阻结合可提供一种良好的解决方案。

<strong>单相防窃电智能电表</strong>

「技术」如何做到电动机轴承室的加工表面完整性?

加工表面完整性(Surface Integrity)就是指零件加工表面质量,主要包括在机械加工后形成的表面粗糙度、表面残余应力、加工变质层(硬化、相变、缺陷等)。而表面粗糙度是评定加工表面完整性的重要指标之一,轴承室的表面粗糙度将直接影响到轴承的配合性、耐磨性、摩擦系数、疲劳强度和使用寿命。

我公司是中国中车旗下株洲轨道交通产业群中的一个集电动机、变压器自主设计与制造的高科技企业,业务涵盖轨道交通动力装备、风力发电机、工业特种电动机及新能源电动机等,其中轨道交通装备包括机车、动车组牵引电动机和牵引变压器,以及城市轨道交通牵引电动机等。

能量采集功率转换的新进展

能量采集技术已经面世很长时间了。我依然记得1980年代,我的袖珍计算器采用太阳能电池为计算单元和LCD显示器供电。甚至在此之前的电气革命早期阶段,便已将发电装置或者发电机放在河上磨坊里,通过奔腾的水流发电并获取可供使用的能源。现在,当我们讨论能量采集的时候,我们一般指用来代替电子设备中电池。因此,1980年的袖珍计算器例子非常符合我们现在所说的"能量采集"。

<strong>能量采集系统设置</strong>

惯性MEMS:从提升生活品质到拯救生命

<strong>作者:Bob Scannell,ADI公司MEMS和传感器技术部业务开发经理</strong>

运动是生命中不可或缺的重要组成部分。能够移动的人似乎在一刻不停地运动着,而不能移动的人则可能需要借助某种形式的机械助力来帮助实现运动。因此,不难想象,能够测量这种运动的惯性传感器在提供有关我们自身的有用信息方面具有重大价值。如今的音频(麦克风)或光学(相机)传感器就是这样。

智能化电能计量技术提升能效,让世界变得更环保

<strong>作者:Austin Harney</strong>

我们都很熟悉那些隐藏在车库、地下室或其它隐蔽之处的电表了。我们甚至可能每月会检查它一次或两次,并将电表上的最新读数打 电话告诉电力公司,而不是估算一个数字。随着技术的发展,一场静悄悄的革命正在这普普通通的电表上发生。

图1显示的是一款在19世纪后期开发的传统机电式电表,它带有一个转盘和一个机械计数显示器。这种电表通过计算该转盘的旋转圈 数来计量电能,金属转盘的旋转速度与所用电能成一定比例。转盘周围的线圈通过施加一个与瞬时电流和电压成比例的涡电流和推 力转动转盘,它利用一个永久磁铁在转盘上施加阻尼力,以在断电后使之停止旋转。

如何获取数据手册以外的 ADC数据?

设计中选择高分辨率ADC时,经常需要了解一些数据手册中通常可能不会公布的特性数据,例如,全部代码范围内的转换器噪声性能。在数据手册中,您不一定能找到这一规格。

幸运的是,现在有一款工具可以分析ADC的这些数据以及其他参数,并从系统角度出发评估转换器的真正性能。

ATE系统制造商LTX-Credence (LTXC)开发了“特征分析”工具集,可分析诸如AD7960之类的转换器产品;这类产品针对高端仪器仪表和ATE设计。该工具集设计用于需要仔细分析传递函数或根据全部代码(而非典型短路输入)范围内或处于其他几个独特的转换器电平时的性能直接测量输出的系统。

同步检波器助力精密低电平测量

<strong>简介</strong>

同步检波器可提取淹没在噪底内的小信号,用于进行各种物理量测量,例如极小的电阻、明亮背景下的光吸收或反射量,或者存在于高噪声电平下的应变。

在很多系统中,随着频率趋近于零,噪声会不断增加。例如,运算放大器具有1/f 噪声,而光学测量易受因环境光条件变化而产生的噪声影响。在远离低频噪声处进行的测量可提高信噪比,从而可检测到较弱信号。例如,将光源调制到几千赫兹有助于测量原本会淹没在噪底内的反射光。图1 显示了调制技术如何恢复原本低于噪底的信号。

高速差分ADC驱动器设计指南(二)

<strong>输入和输出耦合:交流或直流</strong>

需要交流耦合还是直流耦合对差分ADC驱动器的选择有很大的影响。输入和输出耦合之间的考虑因素也不同

交流耦合型输入级电路见图11。

高速差分ADC驱动器设计指南(一)

作为应用工程师,我们经常遇到各种有关差分输入型高速模数转换器(ADC)的驱动问题。事实上,选择正确的ADC驱动器和配置极具挑 战性。为了使鲁棒性ADC电路设计多少容易些,我们汇编了一套通用"路障"及解决方案。本文假设实际驱动ADC的电路—也被称为ADC 驱动器或差分放大器 — 能够处理高速信号。

引言

芯片级封装有助于便携式医疗设备减小尺寸并减轻重量

<strong>作者:Mike Delaus和Santosh Kudtarkar(ADI公司)</strong>

在医疗设备设计领域,一个重要趋势是提高这些设备的便携性,使其走近病人,进入诊所或病
人家中。这涉及到设计的方方面面,尤其是尺寸和功耗。晶圆级芯片级封装(WLCSP)的运用对减小这些设备电子组件的尺寸起到了极大的助推作用。

此类新型应用包括介入性检测、医学植入体和一次性便携式监护仪。但是为了最大限度地发挥出WLCSP封装在性能和可靠性方面的潜力,设计师必须在印刷电路板(PCB)焊盘图形、焊盘表面和电路板厚度的设计方面贯彻最佳实践做法。

电磁流量计:设计考虑和解决方案

<strong>当今有哪些工业领域使用流量计?</strong>

"若不能度量,则无法管理。"这是工业领域的一句口头禅,尤 其适合于流量测量。简单说来,对流量监测的需求越来越多, 常常还要求更高速度和精度的监测。有几个领域中,工业流量 测量很重要,比如生活废弃物。随着人们越来越关注环境保护, 为使我们的世界更干净卫生、污染更少,废弃物的处置和监测 就变得非常重要。人类消耗着大量的水,随着全球人口增长, 用水量会越来越大。流量计至关重要,既能监测生活废水,也 是污水处理厂过程控制系统不可或缺的一部分。

ADI公司的革命性 MEMS开关技术基本原理

<strong>作者:Eric Carty、Padraig Fitzgerald和Padraig McDaid ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

过去30年来,MEMS开关一直被标榜为性能有限的机电继电器的出色替代器件,因为它易于使用,尺寸很小,能够以极小的损耗可靠地传送0 Hz/dc至数百GHz信号,有望彻底改变电子系统的实现方式。这种性能优势会对大量不同的设备和应用产生重要影响。在MEMS开关技术的帮助下,很多领域都将达到前所未有的性能水准和尺寸规格,包括电气测试与测量系统、防务系统应用、医疗保健设备。