二極管傳感器：二極管導(dǎo)通傳感器
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Int.CI
權(quán)利要求說明書
說明書
幅圖
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）發(fā)明名稱
二極管導(dǎo)通傳感器
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）摘要
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用于被配置用于耦合到切換元件的體二極
管導(dǎo)通傳感器的方法和裝置。在實(shí)施例中，傳感
器包括耦合到電壓源的第一和第二分壓器網(wǎng)絡(luò)；
以及二極管，耦合到切換元件和第一分壓器網(wǎng)
絡(luò)，其中，二極管在對(duì)應(yīng)于切換元件的體二極管
導(dǎo)通的時(shí)間是導(dǎo)通的，從而降低第一分壓器網(wǎng)絡(luò)
的輸出節(jié)點(diǎn)處的
DC
平均電壓。差分輸出電壓可以
耦合到第一和第二分壓器網(wǎng)絡(luò)，其中輸出信號(hào)對(duì)
應(yīng)于切換元件的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間。
二極管傳感器：二極管導(dǎo)通傳感器的制作方法
本申請(qǐng)要求享有于2016年6月30日提交的題為“conductionsensor”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)no.62/356,817的權(quán)益，該申請(qǐng)通過引用的方式并入本文。
背景技術(shù)：
存在可以基于操作特性在各種應(yīng)用中使用的各種類型的放大器/轉(zhuǎn)換器。例如，e類放大器具有某些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。e類放大器的一個(gè)缺點(diǎn)是在較高頻率下工作并且驅(qū)動(dòng)過大的感性負(fù)載阻抗可能導(dǎo)致體二極管導(dǎo)通損耗。為了在e類放大器驅(qū)動(dòng)變化的感性阻抗時(shí)降低體二極管導(dǎo)通損耗，可以改變驅(qū)動(dòng)e類放大器的開關(guān)的占空比，以便控制切換波形并實(shí)現(xiàn)零電壓切換。用于e類放大器的傳統(tǒng)反饋機(jī)制監(jiān)視e類放大器的輸入功率并調(diào)整占空比以增加或減少傳遞到e類放大器的功率。然而，如果沒有完美的輸出功率調(diào)節(jié)，功率耗散和輸入功率可能沒有直接關(guān)系，使得僅基于輸入功率的占空比調(diào)整就耗散功率和放大器效率而言可能不具有期望效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
電力傳輸系統(tǒng)可以依賴于諸如整流器、ac(交流)到dc(直流)轉(zhuǎn)換器、阻抗匹配電路和其他電力電子設(shè)備的電子電路來調(diào)節(jié)、監(jiān)視、維持和/或修改用于向電子設(shè)備供電的電壓和/或電流的特性。電力電子設(shè)備可以為具有動(dòng)態(tài)阻抗特性的負(fù)載提供電力。
在一些應(yīng)用中，例如無線電力傳輸，無線電力裝置的負(fù)載阻抗可以動(dòng)態(tài)地變化。在這樣的應(yīng)用中，例如，可以使用諸如諧振器線圈的負(fù)載與裝置的電源之間的阻抗匹配來減輕不必要的能量損失和過多的熱量。可以理解，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可用于變換與反射負(fù)載阻抗串聯(lián)的線圈阻抗。加載放大器的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗可以具有盡可能最高的量值，同時(shí)保持放大器的感應(yīng)無功電流盡可能最小，以在給定的占空比下實(shí)現(xiàn)零電壓切換。線圈阻抗和反射負(fù)載阻抗的變化可以改變阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗。這改變了進(jìn)入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的感應(yīng)無功電流的大小，這導(dǎo)致在周期內(nèi)的不同時(shí)間發(fā)生跨切換元件的零電壓轉(zhuǎn)換。對(duì)于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的給定輸入阻抗，可以增加或減小切換元件的占空比以在與零電壓轉(zhuǎn)換相同的時(shí)間或接近相同的時(shí)間接通切換元件。這確保了對(duì)于給定輸入阻抗的最小體二極管導(dǎo)通和硬切換。另外，例如，通過高諧振無線能量傳輸來傳輸和/或接收電力的電力傳輸系統(tǒng)還可以配置或修改阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)以維持有效的電力傳輸。因此，在一些情況下，為了實(shí)現(xiàn)有效的電力傳輸，提供了動(dòng)態(tài)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
在實(shí)施例中，無線電力傳輸系統(tǒng)可以包括反饋機(jī)構(gòu)，該反饋機(jī)構(gòu)具有用于放大器的切換元件的體二極管導(dǎo)通傳感器，其可以實(shí)現(xiàn)切換元件的占空比調(diào)整以促進(jìn)有效操作。在實(shí)施例中，反饋機(jī)構(gòu)可以包括二極管導(dǎo)通傳感器，以向諸如微處理器的控制器提供反饋，以控制放大器切換元件的內(nèi)部二極管傳導(dǎo)電流的時(shí)間量。例如，反饋可以使微控制器能夠嘗試最小化功率切換元件的二極管導(dǎo)通所花費(fèi)的時(shí)間，以減少開關(guān)中的功率損耗并提高效率。例如，對(duì)于-60j歐姆的無源阻抗偏移，說明性的體導(dǎo)通傳感器可以在fet上節(jié)省3.5w的功率。如果沒有由體二極管導(dǎo)通傳感器實(shí)現(xiàn)的這種功率降低，則放大器fet在沒有占空比調(diào)整的情況下可能過熱。在實(shí)施例中，微控制器可以調(diào)整放大器/轉(zhuǎn)換器的占空比以實(shí)現(xiàn)期望的波形和切換特性。
在實(shí)施例中，二極管導(dǎo)通傳感器包括被配置為以相對(duì)低的成本實(shí)現(xiàn)相對(duì)低的插入損耗的部件。二極管導(dǎo)通傳感器的說明性實(shí)施例與許多類型的切換方案兼容，以便確定功率器件何時(shí)通過其體二極管導(dǎo)通。雖然結(jié)合e類放大器示出和描述，但是應(yīng)該理解，實(shí)施例通常可以適用于各種類型的放大器和同步整流。
在一個(gè)方面，一種系統(tǒng)包括：體二極管導(dǎo)通傳感器，被配置用于耦合到切換元件，該傳感器包括：耦合到電壓源的第一和第二分壓器網(wǎng)絡(luò)；二極管，耦合到切換元件和第一分壓器網(wǎng)絡(luò)，其中，二極管在對(duì)應(yīng)于切換元件的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間是導(dǎo)通的，從而降低第一分壓器網(wǎng)絡(luò)的輸出節(jié)點(diǎn)處的dc平均電壓；以及用于差分輸出電壓的輸出端，耦合到第一和第二分壓器網(wǎng)絡(luò)，該輸出端具有對(duì)應(yīng)于切換元件的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間的輸出信號(hào)。
系統(tǒng)還可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：分流電容器，耦合在切換元件兩端，基于切換元件的體二極管導(dǎo)通來調(diào)整切換元件的占空比，切換元件形成e類放大器的一部分，傳感器包括用于將無線電力傳輸?shù)诫娏邮掌鞯碾娏Πl(fā)送器的一部分，電力發(fā)送器包括諧振無線電力發(fā)送器，和/或電力發(fā)送器包括由切換元件驅(qū)動(dòng)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
在另一方面，一種方法包括：通過以下方式提供被配置用于耦合到切換元件的體二極管導(dǎo)通傳感器：將第一和第二分壓器網(wǎng)絡(luò)耦合到電壓源；將二極管耦合到切換元件和第一分壓器網(wǎng)絡(luò)，其中，二極管在對(duì)應(yīng)于切換元件的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間是導(dǎo)通的，從而降低第一分壓器網(wǎng)絡(luò)的輸出節(jié)點(diǎn)處的dc平均電壓；以及將差分輸出電壓的輸出端耦合到第一和第二分壓器網(wǎng)絡(luò)，該輸出端具有對(duì)應(yīng)于切換元件的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間的輸出信號(hào)。
一種方法還可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：在切換元件兩端耦合分流電容器，基于切換元件的體二極管導(dǎo)通調(diào)整切換元件的占空比，切換元件形成e類放大器的一部分，傳感器包括用于將無線電力傳輸?shù)诫娏邮掌鞯碾娏Πl(fā)送器的一部分，電力發(fā)送器包括諧振無線電力發(fā)送器，和/或電力發(fā)送器包括由切換元件驅(qū)動(dòng)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
在另一方面，一種體二極管導(dǎo)通傳感器包括：用于分壓的分壓器裝置，耦合到電壓源；二極管，耦合到切換裝置和分壓器裝置，其中，二極管在對(duì)應(yīng)于切換裝置的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間是導(dǎo)通的，從而降低第一分壓器網(wǎng)絡(luò)的輸出節(jié)點(diǎn)處的dc平均電壓；以及差分輸出電壓裝置，耦合到分壓器裝置，差分輸出電壓裝置具有對(duì)應(yīng)于切換元件的體二極管導(dǎo)通的時(shí)間的輸出信號(hào)。
體二極管導(dǎo)通傳感器還可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：分流元件，耦合在切換裝置兩端，基于切換裝置的體二極管導(dǎo)通來調(diào)整切換裝置的占空比，切換裝置形成e類放大器的一部分，傳感器包括用于將無線電力傳輸?shù)诫娏邮掌鞯碾娏Πl(fā)送器的一部分，和/或電力發(fā)送器包括諧振無線電力發(fā)送器。
附圖說明
從以下附圖說明中可以更全面地理解本發(fā)明的前述特征以及本發(fā)明本身，其中：
圖1是具有體二極管導(dǎo)通傳感器的無線能量傳輸系統(tǒng)的示意圖；
圖2是包括具有反饋的說明性阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(imn)的無線能量傳輸系統(tǒng)的示意性電路表示；
圖3是電力接收器和電力發(fā)送器的示意圖；
圖4a是耦合到二極管導(dǎo)通傳感器的放大器的電路圖，該二極管導(dǎo)通傳感器可以向處理器提供反饋以實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)整；
圖4b是在具有體二極管導(dǎo)通傳感器的放大器中具有多個(gè)有源開關(guān)的示例性實(shí)施方式的電路圖；
圖5是示例性體二極管導(dǎo)通傳感器的電路圖；
圖6a是體二極管導(dǎo)通傳感器在變化的體二極管導(dǎo)通時(shí)間上生成的信號(hào)的波形圖；
圖6b是放大器在耦合到體二極管導(dǎo)通傳感器的變化的負(fù)載阻抗上生成的信號(hào)的波形圖；
圖6c示出了來自體二極管導(dǎo)通傳感器的差分電壓相對(duì)體二極管導(dǎo)通占空比的示例性圖形表示；
圖7是示出來自體二極管導(dǎo)通傳感器的信息的示例性處理的流程圖；以及
圖8示出了可以執(zhí)行本文描述的處理的至少一部分的說明性計(jì)算機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施方式
本公開內(nèi)容提供了用于無線電力傳輸系統(tǒng)的實(shí)施例，該無線電力傳輸系統(tǒng)具有用于切換元件的體二極管導(dǎo)通傳感器，其提供反饋機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)整以便促進(jìn)有效電路操作。在實(shí)施例中，例如，放置在電力發(fā)送器附近或上的接收器可以改變?cè)粗C振器的阻抗以及激勵(lì)諧振器的切換裝置的影響特性，例如功率耗散。在說明性實(shí)施例中，e類放大器驅(qū)動(dòng)源的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)施例中，阻抗網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)用于特定放大器和/或諧振器。期望最小化放大器中的切換裝置的體二極管導(dǎo)通時(shí)間，并且促進(jìn)期望的操作特性，例如避免硬切換。
圖1示出了具有用于功率切換元件的二極管導(dǎo)通傳感器101的無線電力傳輸系統(tǒng)100的示例性實(shí)施例的高級(jí)功能框圖。例如，可以通過壁電源(ac電源)提供對(duì)系統(tǒng)的輸入功率，該壁電源在ac/dc轉(zhuǎn)換器塊102中被轉(zhuǎn)換為dc。可替換地，可以直接從電池或其他dc電源提供dc電壓。在實(shí)施例中，ac/dc轉(zhuǎn)換器塊102可以是功率因數(shù)校正(pfc)級(jí)。除了將ac輸入(例如，50或60hz)轉(zhuǎn)換為dc之外，pfc還可以調(diào)節(jié)電流，使得電流與電壓基本同相。高效切換逆變器或放大器104將dc電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)源諧振器106的ac電壓波形。在實(shí)施例中，ac電壓波形的頻率可以在80到90khz的范圍內(nèi)。在實(shí)施例中，ac電壓波形的頻率可以在10khz至15mhz的范圍內(nèi)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，ac電壓波形的頻率約為6.78mhz，例如，由于fcc和cispr規(guī)定，該ac電壓波形的頻率可在15khz頻帶內(nèi)變化。源(發(fā)送器)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(imn)108有效地將逆變器104輸出耦合到源諧振器106，并且可以實(shí)現(xiàn)有效的切換放大器操作。d類或e類切換放大器適用于許多應(yīng)用，并可能需要感性負(fù)載阻抗以實(shí)現(xiàn)最高效率。源imn108將源諧振器阻抗變換為用于逆變器104的這種阻抗。源諧振器阻抗可以例如通過耦合到設(shè)備(接收器)諧振器110和/或輸出負(fù)載來加載。由源諧振器106產(chǎn)生的磁場耦合到設(shè)備諧振器110，從而感應(yīng)電壓。該能量耦合出設(shè)備諧振器110，以例如直接為負(fù)載供電或?qū)﹄姵爻潆姟ＴO(shè)備阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(imn)112可用于有效地將來自設(shè)備諧振器110的能量耦合到負(fù)載114，并優(yōu)化源諧振器106和設(shè)備諧振器110之間的功率傳輸。它可將實(shí)際負(fù)載阻抗變換為設(shè)備諧振器110見到的有效負(fù)載阻抗，它更接近地匹配負(fù)載以獲得最佳效率。對(duì)于需要dc電壓的負(fù)載，整流器116將接收的ac電力轉(zhuǎn)換為dc。在實(shí)施例中，源118和設(shè)備(接收器)120還可以包括濾波器、傳感器和其他部件。
阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(imn)108、112可以被設(shè)計(jì)為最大化以期望頻率(例如，80-90khz、100-200khz、6.78mhz)傳遞到負(fù)載114的功率或者最大化功率傳輸效率。可以選擇和連接imn108、112中的阻抗匹配部件，以便保持諧振器106、110的高品質(zhì)因數(shù)(q)值。根據(jù)操作條件，可以調(diào)諧imn108、112中的部件例如以控制從電源傳送到負(fù)載114的功率，以最大化有效的無線電力傳輸。應(yīng)當(dāng)理解，調(diào)諧imn112可以直接影響從電源傳送到負(fù)載114的功率。調(diào)諧imn108中的電容器c1s可以間接地影響從電源傳送到負(fù)載114的功率。
imn(108、112)部件可包括例如電容器或電容器網(wǎng)絡(luò)、電感器或電感器網(wǎng)絡(luò)，或電容器、電感器、二極管、開關(guān)和電阻器的各種組合。imn的部件可以是可調(diào)整的和/或可變的，并且可以被控制以影響系統(tǒng)的效率和操作點(diǎn)。可以通過改變電容、改變電感、控制諧振器的連接點(diǎn)、調(diào)整磁性材料的磁導(dǎo)率、控制偏置場、調(diào)整激勵(lì)頻率等來執(zhí)行阻抗匹配。阻抗匹配可以使用或包括以下中的任何數(shù)量或組合：變?nèi)荻O管、變?nèi)荻O管陣列、切換元件、電容器組、切換和可調(diào)諧元件、反向偏置二極管、氣隙電容器、壓縮電容器、鈦酸鋇鋯(bzt)電調(diào)諧電容器、微機(jī)電系統(tǒng)(mems)-可調(diào)諧電容器、電壓可變電介質(zhì)、變壓器耦合調(diào)諧電路等。可變部件可以機(jī)械調(diào)諧、熱調(diào)諧、電調(diào)諧、壓電調(diào)諧等。阻抗匹配的元件可以是硅器件、氮化鎵器件、碳化硅器件等。可以選擇元件以承受高電流、高電壓、高功率、或電流、電壓和功率的任何組合。可以將元件選擇為高q元件。
imn108、112和/或控制電路監(jiān)視系統(tǒng)參數(shù)，例如源諧振器阻抗106或整流器116外的dc電壓，并提供控制信號(hào)以調(diào)諧imn108、112或其部件。在一些實(shí)施方式中，imn108、112可以包括固定imn和動(dòng)態(tài)imn。例如，固定imn可以提供具有靜態(tài)阻抗的系統(tǒng)部分之間的阻抗匹配，或者將電路粗略地調(diào)諧到已知的動(dòng)態(tài)阻抗范圍。在一些實(shí)施方式中，動(dòng)態(tài)imn還可以包括粗調(diào)部件和/或細(xì)調(diào)部件。例如，粗調(diào)部件可以允許在動(dòng)態(tài)阻抗范圍內(nèi)進(jìn)行粗阻抗調(diào)整，而細(xì)調(diào)部件可以用于精調(diào)imn的整體阻抗。在另一個(gè)示例中，粗調(diào)部件可以在期望的阻抗范圍內(nèi)獲得阻抗匹配，并且細(xì)調(diào)部件可以在期望的阻抗范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)圍繞目標(biāo)的更精確的阻抗。
圖2示出了無線電力傳輸系統(tǒng)200的示例性實(shí)施例，其具有為源或發(fā)送器側(cè)電路(其包括源諧振器和源imn)204供電的逆變器202，源或發(fā)送器側(cè)電路以耦合因子k將振蕩電磁能量耦合到設(shè)備或接收器側(cè)電路(包括設(shè)備諧振器和設(shè)備imn)206。實(shí)施例可以包括耦合到放大器切換元件的體二極管導(dǎo)通傳感器207，以最小化體二極管導(dǎo)通時(shí)間。在一些實(shí)施例中，通過相對(duì)慢的ble(藍(lán)牙低能量)回路實(shí)現(xiàn)電力接收器中的電壓調(diào)節(jié)，該回路指示電力發(fā)送器通過改變驅(qū)動(dòng)放大器的dc總線電壓來調(diào)整其諧振器場強(qiáng)。然后由整流器208轉(zhuǎn)換振蕩能量。源側(cè)電路204部件包括源諧振器線圈ls210、串聯(lián)電容器c1s212(在位置1)、并聯(lián)電容器c2s214(在位置2)及電容器c3s216和電感器l3s218(在位置3)。在說明性實(shí)施例中，電容器c1s216可包括一個(gè)或多個(gè)可變電容器。注意，列出的每個(gè)部件可以表示部件的網(wǎng)絡(luò)或組，并且至少位置1和3中的部件可以是平衡的。設(shè)備側(cè)電路206部件可包括設(shè)備諧振器線圈ld222、串聯(lián)電容器c1d224(在位置1)、并聯(lián)電容器c2d226(在位置2)及電容器c3d228和電感器l3d230(在位置3)。電容器c1d224可以包括一個(gè)或多個(gè)可變電容器，例如pwm電容器、切換電容器組和變?nèi)荻O管。一個(gè)或多個(gè)可變電容器可以是離散或連續(xù)可調(diào)的電容器。可變電容器216、228可以促進(jìn)有效的無線能量傳輸。應(yīng)當(dāng)理解，電容器c1s212(在位置1)、并聯(lián)電容器c2s214(在位置2)及電容器c3s216中的一個(gè)或多個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)可變電容器以滿足特定應(yīng)用的需要。類似地，設(shè)備側(cè)電容器c1d224(在位置1)、并聯(lián)電容器c2d226(在位置2)及電容器c3d228中的任何一個(gè)可包括可變電容器。應(yīng)當(dāng)理解，一些實(shí)施例可以不包括任何可變電容器。
應(yīng)當(dāng)理解，源和/或設(shè)備阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(imn)可以具有寬范圍的電路實(shí)施方式，其中各種部件具有滿足特定應(yīng)用的需要的阻抗。例如，kesler等人的美國專利no.8,461,719公開了各種可調(diào)阻抗網(wǎng)絡(luò)，例如圖28a-37b中的，該專利通過引用的方式并入本文。還應(yīng)理解，可以在源和/或設(shè)備側(cè)使用任何實(shí)際數(shù)量的切換和/或可調(diào)諧電容器，以提供所需的操作特性。另外，雖然結(jié)合高諧振無線能量傳輸系統(tǒng)示出和描述了說明性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，體二極管導(dǎo)通傳感器適用于廣泛的應(yīng)用，其中期望在保持零電壓切換的同時(shí)最小化二極管導(dǎo)通時(shí)間。
圖3示出了ptu302的充電平臺(tái)上的各種pru300以及附近的pru304。在實(shí)施例中，電力發(fā)送單元(ptu)經(jīng)由帶內(nèi)信道和帶外信道與電力接收單元(pru)交互。如本文所使用的，帶內(nèi)是指ptu302和pru300之間的電力傳輸信道。當(dāng)pru300放置在ptu302上或其周圍時(shí)，可以影響負(fù)載阻抗。如下面更全面地描述的，來自二極管導(dǎo)通傳感器的反饋可以用于在提供給放大器的阻抗改變時(shí)促進(jìn)有效的放大器操作特性。
實(shí)施例中，ptu300可以調(diào)制發(fā)送的無線能量以與pru302通信，并且pru可以修改某些特性，例如阻抗，以與ptu通信。如本文所使用的，帶外是指ptu302和pru300之間經(jīng)由無線協(xié)議(例如)的無線通信。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何合適的無線通信技術(shù)、協(xié)議等來使ptu和pru能夠彼此通信。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語帶內(nèi)和帶外是為了方便而使用的，而不應(yīng)以任何方式用于限制要求保護(hù)的發(fā)明。
圖4a示出了示例性e類放大器400，其具有耦合到放大器的切換元件q1和處理器404的體二極管導(dǎo)通傳感器402。能量源vbus與耦合到節(jié)點(diǎn)swa的電感器(rf扼流圈)串聯(lián)耦合。切換元件q1耦合在節(jié)點(diǎn)swa和地之間。分流電容器耦合在切換元件q1兩端。從節(jié)點(diǎn)swa，電容器c和電感器l與負(fù)載rload串聯(lián)耦合。在實(shí)施例中，串聯(lián)rlc模擬在6.78mhz下的阻抗，其等于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗，其中，諧波抑制等于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入的諧波抑制。圖4b示出了具有相應(yīng)切換元件q1、q2的說明性推挽式放大器配置，其中對(duì)應(yīng)的體二極管導(dǎo)通傳感器402a、b耦合到處理器404。
圖5示出了耦合到功率切換元件q1的二極管導(dǎo)通傳感器500的示例性實(shí)施例，其示出為e類放大器的功率切換元件。第一電容器cshunt耦合在切換元件q1兩端。電壓vdd耦合到第一和第二電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)rdn1、rdn2。第一電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)rdn1包括r1、r2和r3，并且第二電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)rdn2包括r3和r5。第二電容器c耦合在r2和r1兩端，并且二極管d耦合在r2/r3節(jié)點(diǎn)和切換元件q1之間。在一個(gè)特定實(shí)施例中，r2+r3＝r5＝221ω，r1＝r4＝1kω，vdd為3.3v。差分對(duì)耦合在r4/r5節(jié)點(diǎn)和r1/r2節(jié)點(diǎn)之間。應(yīng)當(dāng)理解，通過這種布置，可以將正電壓形式的差分信號(hào)提供給處理器，例如微控制器，其可以產(chǎn)生到切換元件的柵極控制信號(hào)以調(diào)整q1的占空比。
在實(shí)施例中，傳感器500可以提供反饋以確定放大器/轉(zhuǎn)換器花費(fèi)多少時(shí)間傳導(dǎo)電流通過切換元件q1的體二極管。通過將傳感器500與切換元件q1并聯(lián)放置，當(dāng)電流流過切換元件q1的體二極管時(shí)，切換節(jié)點(diǎn)電壓低于接地參考，并且較小的電流也流過r2和d。當(dāng)較小的電流流過二極管d時(shí)，r3兩端的電壓將等于d兩端的正向壓降減去體二極管兩端的正向壓降。這將導(dǎo)致r1和r2之間的節(jié)點(diǎn)處的電壓vo-降低。在所示實(shí)施例中，當(dāng)沒有體二極管導(dǎo)通時(shí)，r1/r2和r4/r5電壓基本相似。二極管d阻斷電壓，并且在切換元件q1的漏極到源極上不存在負(fù)電壓。當(dāng)體二極管導(dǎo)通時(shí)，r2/r3電壓被鉗位到由d和體二極管兩端的電壓降所定義的值。在一個(gè)特定實(shí)施例中，對(duì)于約-1.5v(1-2.5)的鉗位電壓，二極管d電壓降為1v并且體二極管壓降為約2.5v。雖然體二極管導(dǎo)通增加，但是r2/r3電壓鉗位到-1.5v并且電容器c上的dc平均電壓繼續(xù)減小的持續(xù)時(shí)間增加。即，較長的體二極管導(dǎo)通時(shí)間對(duì)應(yīng)于c上較低的電壓。可以將r1/r2和r4/r5的差分電壓提供給處理器，作為對(duì)應(yīng)于體二極管導(dǎo)通時(shí)間量的正電壓。
電容器c可以平滑r1/r2節(jié)點(diǎn)處的電壓。如果沒有電容器c，電壓降信息可能僅在實(shí)際二極管導(dǎo)通時(shí)間期間發(fā)生。在存在電容器c的情況下，來自由于二極管導(dǎo)通引起的電壓降的r1/r2處的脈沖波形由電容器c平均。通常，根據(jù)體二極管導(dǎo)通時(shí)間，設(shè)置電阻器的值以優(yōu)化最大化vo-和之間的差分電壓。
在節(jié)點(diǎn)r1/r2處測量的電壓表示切換元件在體二極管導(dǎo)通狀態(tài)中花費(fèi)的時(shí)間。r1/r2電壓參考“標(biāo)稱”電壓，如果沒有二極管導(dǎo)通，則“標(biāo)稱”電壓將存在于節(jié)點(diǎn)上。該“標(biāo)稱”電壓由r4和r5以r1＝r4和r5＝r2+r3創(chuàng)建為參考。
在實(shí)施例中，將r1/r2電壓提供給計(jì)算機(jī)處理器，該計(jì)算機(jī)處理器將電壓感測為參考電壓r4/r5節(jié)點(diǎn)和r1/r2節(jié)點(diǎn)之間的差。如果存在差分電壓，則表明切換元件q1中的二極管在與差分電壓相關(guān)的切換周期的一小部分的時(shí)間中導(dǎo)通。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間沒有電壓差，則表明切換元件q1沒有通過其體二極管傳導(dǎo)任何電流。
如上所述，通過將傳感器與開關(guān)并聯(lián)放置，當(dāng)電流流過切換元件q1體二極管時(shí)，切換節(jié)點(diǎn)電壓將低于接地參考。這將導(dǎo)致較小的電流流過r2和d。當(dāng)較小的電流流過二極管d時(shí)，從r3頂部到地的電壓可以通過d電壓降(vf)減去體二極管電壓降vsd來描述。對(duì)vo-節(jié)點(diǎn)執(zhí)行基爾霍夫電流定律節(jié)點(diǎn)分析得到：
其中，vo-1(s)拉普拉斯域是電壓vo-的函數(shù)，vo-2(0)是體二極管從關(guān)斷轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通時(shí)vo_的初始條件。求解vo_1(s)得到：
讓和
在時(shí)域中：
讓
當(dāng)體二極管不導(dǎo)通時(shí)，檢測二極管d關(guān)閉并反向偏置。執(zhí)行基爾霍夫電流定律節(jié)點(diǎn)分析得到：
其中，vo_2(s)拉普拉斯域是電壓vo_的函數(shù)，vo_1(tbdc)是體二極管從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為關(guān)斷時(shí)vo_的初始條件。于是，電壓vo_2(s)在拉普拉斯域中表示為：
讓則：
在時(shí)域中：
讓
對(duì)于穩(wěn)態(tài)tbdc，應(yīng)該注意的是，當(dāng)體二極管從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為關(guān)斷時(shí)，節(jié)點(diǎn)vo_處的電壓的初始條件在周期t的開始和結(jié)束時(shí)是相等的，并且可以表示為vo_2(0)和vo_2(t)。
為了在體二極管從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為關(guān)斷時(shí)得到節(jié)點(diǎn)vo_處的電壓，vo-1(tbdc)需要進(jìn)行以下替換：
求解vo-1(tbdc)得到：
為了求解節(jié)點(diǎn)vo-處的平均電壓，將積分分段線性波形除以周期t。
vo-節(jié)點(diǎn)表示在二極管導(dǎo)通狀態(tài)下花費(fèi)了多少時(shí)間。如果沒有體二極管導(dǎo)通，則參考vo-節(jié)點(diǎn)等于的節(jié)點(diǎn)處的“標(biāo)稱”電壓。通過r4和r5來創(chuàng)建“標(biāo)稱”電壓作為參考。微控制器將電壓感測為節(jié)點(diǎn)和vo-節(jié)點(diǎn)之間的差。如果存在差分電壓，則表示開關(guān)q1中的體二極管導(dǎo)通。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間沒有電壓差，則表示開關(guān)q1沒有通過其體二極管傳導(dǎo)任何電流。節(jié)點(diǎn)和vo-節(jié)點(diǎn)之間的差分電壓等于：
然后選擇電阻值，使得于是
從上面可以看出，差分電壓是體二極管導(dǎo)通時(shí)間的函數(shù)，并且僅對(duì)電阻器、電容器和二極管正向電壓值可變。根據(jù)體二極管導(dǎo)通時(shí)間來設(shè)置電阻器、電容器和二極管正向電壓的值，以使從vo-到的差分電壓最大化。當(dāng)沒有體二極管導(dǎo)通時(shí)，函數(shù)的偏移為0v。微控制器可以使用差分電壓以將e類占空比控制到一定量的體二極管導(dǎo)通，嘗試保持非常接近理想零電壓切換的某個(gè)波形但允許少許體二極管導(dǎo)通。它還可以嘗試改變占空比直到?jīng)]有測量到差分電壓，這表明開關(guān)處于零電壓或占空比使得fet硬切換。
在說明性實(shí)施例中，微控制器可以使用差分電壓通過調(diào)整切換元件的占空比在一定程度上控制體二極管導(dǎo)通量。可以理解，可以將差分信號(hào)發(fā)送到差分到單端放大器而不是微控制器，以使信號(hào)是單端的和/或增加增益。可能期望保持一定程度的體二極管導(dǎo)通。
還可以嘗試改變占空比，直到?jīng)]有測量到差分電壓，這表明開關(guān)是零電壓切換，或者占空比使系統(tǒng)硬切換。應(yīng)當(dāng)理解，如本文所使用的，軟切換可以指當(dāng)開關(guān)兩端的電壓基本上為零并且通過開關(guān)的電流基本為零時(shí)的切換。
圖6a和6b示出了由圖5的傳感器500提供的差分電壓(圖6a)形式的示例性波形和在切換節(jié)點(diǎn)處耦合到傳感器的e類放大器波形。在圖6a中，第一波形wf1對(duì)應(yīng)于放大器的負(fù)載中的電抗，使得在e類放大器開關(guān)中發(fā)生15ns的體二極管導(dǎo)通。第二波形wf2對(duì)應(yīng)于放大器負(fù)載中的電抗，使得在e類放大器開關(guān)中發(fā)生大約10ns的二極管導(dǎo)通。第三波形wf3與電壓軸(0mv)一致，對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)中沒有體二極管導(dǎo)通損耗。圖6b示出了對(duì)于相同條件(體二極管導(dǎo)通15ns，體二極管導(dǎo)通10ns，及沒有體二極管導(dǎo)通)的e類放大器波形wf1'、wf2'和wf3'。可以看出，切換元件的體二極管導(dǎo)通發(fā)生在fet漏極到源極兩端的0v以下。
在實(shí)施例中，上面的波形可以對(duì)應(yīng)于與電力發(fā)送器有關(guān)的各種電力接收器位置(參見圖3)。隨著電力接收器位置的改變，負(fù)載可能會(huì)改變，這會(huì)影響放大器切換特性。
可以理解，圖6a中的差分電壓波形wf1、wf2上的紋波是由于電容器c(圖5)對(duì)每個(gè)切換周期(例如6.78mhz)充電和放電而導(dǎo)致的。為了減小紋波，可以增加電容器c值。但是，通過增加該值，可能會(huì)抑制更新傳感器的響應(yīng)時(shí)間。可以理解，增加電容器c還會(huì)增加體二極管導(dǎo)通時(shí)間，使差分電壓增益更接近無體二極管導(dǎo)通時(shí)間。
圖6c示出了差分電壓(圖5的vo-、vo+)相對(duì)體二極管導(dǎo)通占空比的示例性圖形表示。可以看出，當(dāng)沒有體二極管導(dǎo)通時(shí)(曲線的左下方)，差分電壓為零。隨著體二極管導(dǎo)通占空比增加，傳感器檢測到的差分輸出電壓也增加。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，隨著體二極管導(dǎo)通增加到約0.3，傳感器檢測到的差分輸出電壓增加到約0.76v。
在實(shí)施例中，處理器從二極管導(dǎo)通傳感器接收信息。在實(shí)施例中，由傳感器產(chǎn)生的差分電壓是體二極管導(dǎo)通時(shí)間的函數(shù)。通常，在理想情況下，期望控制功率切換元件的占空比以實(shí)現(xiàn)零電壓切換。實(shí)際上，例如，可能需要某種程度的體二極管導(dǎo)通以避免硬切換。在實(shí)施例中，微控制器可以調(diào)整(增加/減少)切換元件的占空比以維持選定程度的體二極管導(dǎo)通，其可以對(duì)應(yīng)于特定的體二極管導(dǎo)通時(shí)間。
圖7示出了說明性步驟序列，其用于使用來自耦合到切換元件的體二極管導(dǎo)通傳感器的反饋來調(diào)整切換元件的占空比以實(shí)現(xiàn)選定程度的體二極管導(dǎo)通。在步驟700中，例如在微控制器處接收來自體二極管導(dǎo)通傳感器的信息。在步驟702中，確定所接收的傳感器信息是否對(duì)應(yīng)于低于閾值的體二極管導(dǎo)通量。例如，體二極管導(dǎo)通傳感器可以向處理器提供與體二極管在導(dǎo)電狀態(tài)下花費(fèi)的時(shí)間量相對(duì)應(yīng)的正差分電壓。在步驟704中，當(dāng)差分電壓例如低于閾值時(shí)，減小切換元件的占空比。在步驟706中，當(dāng)差分電壓高于閾值時(shí)，增大切換元件的占空比。隨著體二極管導(dǎo)通傳感器繼續(xù)發(fā)送更新的信息，處理可以在步驟700中繼續(xù)。
應(yīng)當(dāng)理解，二極管導(dǎo)通傳感器的實(shí)施例可適用于使用切換節(jié)點(diǎn)以轉(zhuǎn)換功率或信號(hào)的放大器、轉(zhuǎn)換器等。可以使用二極管導(dǎo)通傳感器實(shí)施例以優(yōu)化轉(zhuǎn)換器/放大器的切換時(shí)間(或占空比)。在其他實(shí)施例中，有源整流電路可包括體二極管導(dǎo)體傳感器。優(yōu)化切換時(shí)間可以導(dǎo)致在體二極管導(dǎo)通中所花費(fèi)的時(shí)間較少，且硬切換所花費(fèi)的時(shí)間較少，以減少功率開關(guān)中的功率損耗并提高系統(tǒng)效率。在其他實(shí)施例中，二極管導(dǎo)通傳感器可以確定系統(tǒng)的操作點(diǎn)。利用附加傳感器增強(qiáng)的傳感器信息可以用于確定在放大器/轉(zhuǎn)換器下游見到的阻抗，并且可以幫助提供功率損耗信息、阻抗檢測等，并且可以用作動(dòng)態(tài)阻抗控制的手段和/或可以用作確定系統(tǒng)中的功率損耗信息的手段。
圖8示出了可以執(zhí)行本文描述的處理的至少一部分的示例性計(jì)算機(jī)800。計(jì)算機(jī)800包括處理器802、易失性存儲(chǔ)器804、非易失性存儲(chǔ)器806(例如，硬盤)、輸出設(shè)備807和圖形用戶界面(gui)808(例如，鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器，例如)。非易失性存儲(chǔ)器806存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令812、操作系統(tǒng)816和數(shù)據(jù)818。在一個(gè)示例中，計(jì)算機(jī)指令812由處理器802從易失性存儲(chǔ)器804中執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，物品820包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令。
處理可以用硬件、軟件或兩者的組合來實(shí)現(xiàn)。處理可以在可編程計(jì)算機(jī)/機(jī)器上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序中實(shí)現(xiàn)，每個(gè)可編程計(jì)算機(jī)/機(jī)器包括處理器、儲(chǔ)存介質(zhì)或處理器可讀的其他制品(包括易失性和非易失性存儲(chǔ)器和/或儲(chǔ)存元件)、至少一個(gè)輸入設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備。程序代碼可以應(yīng)用于使用輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)以執(zhí)行處理和生成輸出信息。
系統(tǒng)可以經(jīng)由計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(例如，在機(jī)器可讀儲(chǔ)存設(shè)備中)至少部分地執(zhí)行處理，以由數(shù)據(jù)處理裝置(例如，可編程處理器、計(jì)算機(jī)或多個(gè)計(jì)算機(jī))執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理裝置的操作。每個(gè)這樣的程序可以用高級(jí)過程或面向?qū)ο蟮木幊陶Z言實(shí)現(xiàn)，以與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信。但是，程序可以用匯編語言或機(jī)器語言實(shí)現(xiàn)。語言可以是編譯語言或解釋語言，并且可以以任何形式部署，包括作為獨(dú)立程序或作為模塊、組件、子例程或適合在計(jì)算環(huán)境中使用的其他單元。計(jì)算機(jī)程序可被部署以在一個(gè)計(jì)算機(jī)上或在一個(gè)站點(diǎn)的多個(gè)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，或者分布在多個(gè)站點(diǎn)上并通過通信網(wǎng)絡(luò)互連。計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在儲(chǔ)存介質(zhì)或設(shè)備(例如，cd-rom、硬盤或磁盤)上，該儲(chǔ)存介質(zhì)或設(shè)備可由通用或?qū)Ｓ每删幊逃?jì)算機(jī)讀取，用于在通過計(jì)算機(jī)讀取儲(chǔ)存介質(zhì)或設(shè)備時(shí)配置和操作計(jì)算機(jī)。處理還可以實(shí)現(xiàn)為機(jī)器可讀儲(chǔ)存介質(zhì)，其配置有計(jì)算機(jī)程序，其中在執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)程序中的指令使計(jì)算機(jī)運(yùn)行。
處理可以由執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序的一個(gè)或多個(gè)可編程處理器執(zhí)行，以執(zhí)行系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)的全部或部分可以實(shí)現(xiàn)為專用邏輯電路(例如，fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)和/或asic(專用集成電路))。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，顯而易見的是，也可以使用結(jié)合其概念的其他實(shí)施例。本文包含的實(shí)施例不應(yīng)限于所公開的實(shí)施例，而應(yīng)僅受所附權(quán)利要求的精神和范圍的限制。本文引用的所有出版物和參考文獻(xiàn)均通過引用的方式整體并入本文。
可以組合本文描述的不同實(shí)施例的元件以形成上面沒有具體闡述的其他實(shí)施例。在單個(gè)實(shí)施例的上下文中描述的各種元件也可以單獨(dú)提供或以任何合適的子組合提供。本文未具體描述的其他實(shí)施例也在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
二極管傳感器：二極管感應(yīng)電路
HEROTEK隧道二極管探測器特征
隧道二極管是一款以隧道效應(yīng)感應(yīng)電流為核心電流分量的晶體二極管；它通常應(yīng)用于某些開關(guān)電源電路或高頻率振蕩電路中。 探測器是無線通信接收電源電路中常用的電子元器件，這類軟件工具又被稱為半導(dǎo)體二極管探測器
2021-11-10 09:43:06
續(xù)流二極管的工作原理
續(xù)流二極管是一種在電路中起續(xù)流作用的二極管。 續(xù)流二極管工作原理： ? ? 續(xù)流二極管加到感性負(fù)載的兩端，線圈在通過電流時(shí)，會(huì)在兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電流消失時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向和加在它兩端的電壓
2021-08-18 17:03:06
二極管的用途有哪些
無論是在半導(dǎo)體分立器件行業(yè)的工作者，還是在電路設(shè)計(jì)的工程師，相信大家對(duì)二極管都很熟悉，對(duì)于二極管的單向?qū)щ娦愿潜娝苤覀冎蓝O管常被用在整流電路中，那么二極管還有其他的用途嗎，本文我們就來
2021-07-21 10:29:27
E1J超快恢復(fù)二極管參數(shù)-貼片二極管-驪微電子
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深圳市驪微電子科技 2021-11-19 17:55:42
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rs1m二極管參數(shù)-快恢復(fù)二極管-驪微電子
rs1m二極管參數(shù)-快恢復(fù)二極管
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深圳市驪微電子科技 2021-11-17 18:07:22
穩(wěn)壓二極管和TVS二極管的區(qū)別
，超過這個(gè)臨界點(diǎn)就處于低阻態(tài)。穩(wěn)壓二極管廣泛應(yīng)用于各種穩(wěn)壓電路、電壓基準(zhǔn)元器件等場合，它可以串聯(lián)使用，這樣可以獲得更高的穩(wěn)壓值。穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”表示，穩(wěn)壓二極管最主要的幾個(gè)參數(shù)有：穩(wěn)壓值、耗散功率、最大工作電流，在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮這三個(gè)因素。2、TVS二極管TVS二極管是一種瞬態(tài)抑制二極
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發(fā)燒友 2021-11-08 12:21:00
穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管常見封裝型號(hào)
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濟(jì)南魯晶半導(dǎo)體 2021-08-27 15:52:29
什么是穩(wěn)壓二極管_穩(wěn)壓二極管的作用
二極管的種類有很多，有發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、貼片二極管、變?nèi)荻O管等等，今天我們來講一講什么是穩(wěn)壓二極管，以及穩(wěn)壓二極管的作用。
2021-01-01 16:49:00
什么是限幅二極管?限幅二極管的電路原理圖解
大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護(hù)儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強(qiáng)的限制尖銳振幅的作用，通常使用硅材料制造的二極管。
2020-10-01 17:32:00
電力二極管與普通二極管的區(qū)別
本文主要闡述了電力二極管與普通二極管的區(qū)別。
2020-08-12 09:57:13
穩(wěn)壓二極管與TVS二極管的區(qū)別
穩(wěn)壓二極管和TVS二極管的電路符號(hào)和穩(wěn)壓二極管基本相同，封裝也差不多，有時(shí)候在外觀甚至很難分別出來到底哪個(gè)是哪個(gè)。
2020-06-29 17:17:37
續(xù)流二極管在整流電路中的作用
續(xù)流二極管主要起到為較大的感應(yīng)電壓提供一個(gè)由感應(yīng)電壓和續(xù)流二極管共同組成的泄放回路，使得感應(yīng)電壓在回路中以電流方式消耗掉，從而保護(hù)電路中元件不被感應(yīng)電壓損壞。較大的感應(yīng)電壓一般是由于感性負(fù)載（例如
2019-12-06 14:02:54
鍺二極管的死區(qū)電壓_鍺二極管與硅二極管有何差別
鍺二極管就是用鍺材料制作的二極管。幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。
2019-10-09 10:07:34
紅外二極管感應(yīng)電路原理
紅外二極管感應(yīng)電路可以實(shí)現(xiàn)用手靠近紅外發(fā)射管和紅外接收管時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲，LED燈點(diǎn)亮，手移開后立即停止發(fā)聲、LED燈熄滅，靈敏度非常高。該電路設(shè)計(jì)思路于銀行自動(dòng)開門關(guān)門的生活場景，人走進(jìn)銀行，門自動(dòng)
2019-09-17 16:29:43
PIN二極管參數(shù)_PIN二極管結(jié)構(gòu)原理
本文首先介紹了PIN二極管參數(shù)，其次介紹了PIN二極管結(jié)構(gòu)，最后闡述了PIN二極管原理。
2019-09-14 10:57:00
BUCK電路中續(xù)流二極管的選擇
BUCK電路中一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管來作為"續(xù)流二極管"，它在電路中一般用來保護(hù)元件不被感應(yīng)電壓擊穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接到產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的元件兩端，并與其形成回路，使其產(chǎn)生的高電動(dòng)勢(shì)在回路以續(xù)電流方式消耗，從而起到保護(hù)電路中的元件不被損壞的作用。
2019-08-12 14:09:03
幾種二極管的檢測方法（普通，穩(wěn)壓，雙向觸發(fā)二極管）
本文主要介紹了普通二極管，穩(wěn)壓二極管和雙向觸動(dòng)二極管三種二極管的檢測方法.
2019-08-09 14:16:32
肖特基二極管原理_肖特基二極管作用
本文首先介紹了肖特基二極管的工作原理然后說明了肖特基二極管的應(yīng)用最后解釋了肖特基二極管的作用。
2019-08-09 11:04:21
續(xù)流二極管的選擇
BUCK電路中一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管來作為“續(xù)流二極管”，它在電路中一般用來保護(hù)元件不被感應(yīng)電壓擊穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接到產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的元件兩端，并與其形成回路，使其產(chǎn)生的高電動(dòng)勢(shì)在回路以續(xù)電流方式消耗，從而起到保護(hù)電路中的元件不被損壞的作用。
2019-08-08 11:41:42
TVS二極管原理_TVS二極管參數(shù)
本文首先介紹了TVS二極管原理，其次介紹了TVS二極管的器件特性，最后介紹了TVS二極管器件的主要參數(shù)。
2019-07-15 14:50:16
檢波二極管原理_檢波二極管的作用
本文首先介紹了檢波二極管原理，其次介紹了檢波二極管的作用，最后介紹了檢波二極管的選用。
2019-07-01 14:32:10
開關(guān)二極管、整流二極管與穩(wěn)壓二極管對(duì)比
整流二極管與穩(wěn)壓二極管有何異同 二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟拢瑢?dǎo)通電阻很小；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，電路中常把它用在整流、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是加反向電壓擊穿后，其兩端的電壓基本 保持不變。
2018-04-24 10:22:00
發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)光二極管和二極管有區(qū)別嗎
當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無機(jī)發(fā)光二極管LED。
2018-01-25 13:47:41
什么快恢復(fù)二極管_快恢復(fù)二極管型號(hào)_快恢復(fù)二極管型號(hào)大全
快恢復(fù)二極管（簡稱FRD）是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短特點(diǎn)的半導(dǎo)體二極管，主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。
2018-01-22 09:07:03
什么是肖特基二極管_肖特基二極管正負(fù)電極判斷
肖特基二極管是一種熱載流子二極管。肖特基二極管也被稱為肖特基勢(shì)壘二極管是一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件，肖特基二極管被廣泛應(yīng)用于變頻器、開關(guān)電源、驅(qū)動(dòng)器等電路，作為低壓、高頻、大電流整流二極管、保護(hù)
2018-01-21 10:44:37
鉗位電路二極管作用解析
二極管鉗位保護(hù)電路是指由兩個(gè)二極管反向并聯(lián)組成的，一次只能有一個(gè)二極管導(dǎo)通，而另一個(gè)處于截止?fàn)顟B(tài)，那么它的正反向壓降就會(huì)被鉗制在二極管正向?qū)▔航?.5-0.7以下，從而起到保護(hù)電路的目的。
2018-01-20 10:16:25
什么是續(xù)流二極管!續(xù)流二極管有什么作用
我們通常所說的“續(xù)流二極管”由于在電路中起到續(xù)流的作用而得名，一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管來作為“續(xù)流二極管”，它在電路中一般用來保護(hù)元件不被感應(yīng)電壓擊穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接到產(chǎn)生感應(yīng)電
2017-11-08 11:18:42
續(xù)流二極管工作原理_續(xù)流二極管原理圖分析
續(xù)流二極管都是并聯(lián)在線圈的兩端，線圈在通過電流時(shí)，會(huì)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)電流消失時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)電路中的元件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)反向電壓高于元件的反向擊穿電壓時(shí)，會(huì)使元件如三極管、晶閘管等造成
2017-11-07 17:47:11
肖特基二極管作用
肖特基二極管是一種熱載流子二極管。肖特基二極管也被稱為肖特基勢(shì)壘二極管是一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件，肖特基二極管被廣泛應(yīng)用于變頻器、開關(guān)電源、驅(qū)動(dòng)器等電路，作為低壓、高頻、大電流整流二極管、保護(hù)二極管、續(xù)流二極管等使用
2017-10-23 14:57:39
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視覺傳感器的圖像采集單元主要由CCD/CMOS相機(jī)、光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和圖像采集卡組成，將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，傳遞給圖像處理單元。通常使用的圖像傳感器主要有CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器兩種。
CCD圖像傳感器：
CCD及電子耦合組件，它就像傳統(tǒng)相機(jī)的底片一樣的感光系統(tǒng)，是感應(yīng)光線的電路裝置。CCD圖像傳感器由微鏡頭、濾色片、感光元件三層組成。CCD圖像傳感器的每一個(gè)感光元件由一個(gè)光電二極管和控制相鄰電荷的存儲(chǔ)單元組成光電管用于捕捉光子用，它將光子轉(zhuǎn)化為電子，收集到的光線越強(qiáng)，產(chǎn)生的電子數(shù)量就越多，而電子信號(hào)越強(qiáng)則越容易被記錄且不易丟失，圖像細(xì)節(jié)則更加豐富。
成像原理
使用二極管將光線轉(zhuǎn)換為電荷，當(dāng)拍攝者對(duì)焦完畢按下快門的時(shí)候，光線通關(guān)打開的快門通過馬賽克色塊射入在CCD圖像傳感器上，感光二極管在接受光電子的裝機(jī)后釋放電子，所產(chǎn)生電子的數(shù)目與該感光二極管感應(yīng)到的光成正比。在本次曝光結(jié)束之后，每個(gè)感光二極管含有不同數(shù)量的電子，而我們?cè)陲@示器上面看到的數(shù)碼圖像就是通過電子數(shù)量的多與少來進(jìn)行表示和存儲(chǔ)，然后控制電路從CCD中讀取圖像，進(jìn)行紅R、綠G和藍(lán)B三原色合成，并且放大和將其數(shù)字化，這些數(shù)字信號(hào)并存入數(shù)碼相機(jī)的緩存內(nèi)，最后寫入相機(jī)的移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)完成數(shù)碼相片拍攝。
優(yōu)點(diǎn)
高解析度、低雜訊、高靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍廣、良好的線性特性曲線、大面積感光、低影像失真、提為、重量輕、低耗電、不收磁場影響、電荷傳輸效率佳、可大批量生產(chǎn)、品質(zhì)穩(wěn)定、堅(jiān)固、不易老化。
缺點(diǎn)
隨著CCD應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，其缺點(diǎn)逐漸暴露：首先，CCD芯片技術(shù)工藝復(fù)雜，不能與標(biāo)準(zhǔn)的工藝兼容，其次，CCD技術(shù)芯片需要的電壓功耗大，因此CCD技術(shù)芯片價(jià)格昂貴且使用不便。
