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[常见问题解答]移相全桥拓扑结构与工作原理解析[ 2025-04-24 14:33 ]
移相全桥拓扑广泛应用于电力电子领域,特别是在高效能和高功率需求的场合。其独特的控制策略使得电路能够实现软开关,从而显著降低开关损耗,提高整体转换效率。一、移相全桥拓扑基本结构移相全桥拓扑的核心是基于全桥结构的电路,其中包括原边全桥电路、变压器以及副边整流电路。其主要功能是通过调节开关管的相位差来控制输出电压。1. 原边全桥电路移相全桥的原边电路由四个功率开关管(通常为MOSFET或IGBT)组成,分别标记为Q1、Q2、Q3和Q4。这些开关管按一定的顺序导通与关断,从而形成两组桥臂:超前桥臂(Q1、Q2)和滞后桥臂(
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[常见问题解答]反激准谐振电路的工作特点与优势分析[ 2025-04-23 11:19 ]
反激准谐振电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路,尤其在开关电源、逆变器和变频器等设备中具有重要的地位。凭借其高效、紧凑的结构和优异的电磁兼容性,反激准谐振电路在现代电子技术中得到了广泛的应用。一、工作特点反激准谐振电路的基本工作原理是基于反激式转换器原理,并结合了准谐振的特性,使得电路在操作过程中能够减少开关管的损耗,提升整体效率。以下是该电路的主要工作特点:1. 高效的能量转换在反激准谐振电路中,开关管的开关频率和关断时的同步调节能够有效降低开关损耗。当开关管关断时,通过控制初级与次级电流的同步,使得变压器磁芯
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[常见问题解答]MOS管在高效开关电源中的应用实例与技术探讨[ 2025-04-22 11:00 ]
MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)是现代开关电源设计中不可或缺的核心元件。其高效的开关特性和优越的电气性能使其在高效开关电源中得到了广泛应用。随着技术的不断发展,MOS管的应用场景也日益多样化,尤其是在高频、高效电源转换领域,展现了其巨大的潜力。MOS管在高效开关电源中的应用主要体现在以下几个方面:1. 开关频率提升与功率密度增加在开关电源中,MOS管作为核心开关元件,通过快速的导通和关断动作,实现了电能的高效转换。随着工作频率的提高,MOS管能够提供更高的功率密度,进而减小电源体积,提升系统的整体效率。现代
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[常见问题解答]三极管工作模式及其参数对电路设计的影响[ 2025-04-22 10:39 ]
作为一种核心的半导体元件,三极管在电路中发挥着关键作用。它不仅可以放大微弱电信号,还可以在许多电路中作为开关使用。对于设计高效、稳定的电子电路,了解三极管的工作模式及其关键参数至关重要。一、三极管的工作模式1. 截止状态截止状态是三极管的“关”状态。在这一模式下,三极管的基极电流为零,导致集电极和发射极之间的电流也为零。发射结的电压小于PN结的导通电压,三极管无法进行电流放大工作,相当于电路中的开关处于断开状态。这个状态常用于控制电路中的关断操作,或在数字电路中作为逻辑“0&rd
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[常见问题解答]使用单片机控制MOS管的驱动电路方案解析[ 2025-04-21 14:32 ]
在现代电子电路设计中,MOS管作为一种重要的开关元件,广泛应用于功率控制、信号放大等领域。为了实现对MOS管的高效控制,单片机作为核心控制单元,常常用于驱动MOS管工作。一、单片机与MOS管的基本工作原理MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是电压驱动型元件,其导通与关断状态由栅极(Gate)与源极(Source)之间的电压决定。与传统的三极管相比,MOS管具有低导通内阻、开关速度快、耐压能力强等优点。单片机通过其输入口输出低电平信号来调节MO
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[常见问题解答]为什么MOS管关断速度比开通速度更重要?[ 2025-04-18 10:45 ]
在许多电路设计中,MOS管的关断速度比开通速度更为关键。虽然两者看似都对电路的性能和效率有影响,但实际上,关断速度对整体电路的影响更为深远。1. 关断时间与功耗的关系首先,MOS管的开关行为直接影响电路中的功耗。MOS管的开通和关断过程中,栅极电容的充放电会引起能量损失。虽然开通过程的能量损失较为显著,但关断过程中的功耗却可能导致更长时间的损耗。如果MOS管不能迅速关断,过长的关断时间意味着MOS管在电路中保持导通状态的时间更长,这会增加整个电路的热损耗,从而降低效率。因此,提高关断速度是减少功耗的一个有效手段。2
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[常见问题解答]新能源汽车OBC用SiC MOS驱动模块设计思路与供电方案全流程剖析[ 2025-04-17 14:45 ]
OBC(车载充电机)在新能源汽车的电气系统中,是连接电网与动力电池的关键部件,负责交流转直流、充电管理和电能转换。随着 SiC MOSFET 在高压高速开关领域得到广泛应用,其在 OBC DC/DC 转换阶段的应用也越来越普遍。实现整体性能优化的关键是高效设计驱动模块及其供电系统。一、驱动模块的设计思路解析1. 选择合适的驱动电压范围SiC MOSFET一般工作于较高的栅压要求,典型驱动电压为+18V/-5V或+20V/-5V。在设计驱动模块时,需要优先确保驱动芯片具备双向电压能力,避免开关迟滞或关断不彻底的问题。
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[常见问题解答]不同类型开关电源拓扑解析:从基本结构到应用选型全指南[ 2025-04-17 12:16 ]
在现代电子设计中,开关电源已经成为各类设备的主要供电方式。由于其能效高、体积小、散热性能好,广泛应用于通信设备、消费电子、工业控制、车载系统等领域。然而,不同应用场合对电压、电流、效率、成本的要求差异较大,因此选用合适的开关电源拓扑结构尤为关键。一、降压型拓扑(Buck Converter)降压型是最常见也是结构最为简单的一种拓扑。其基本构成包括开关器件、电感、续流二极管和输出电容。Buck结构的特点是输出电压始终低于输入电压,因此特别适合输入高压但负载仅需低压供电的系统。在开关导通时,电流通过电感进入负载;关断后
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[常见问题解答]开关电源正激与反激结构差异详解:工作方式与适用场景全对比[ 2025-04-17 11:37 ]
在开关电源的诸多拓扑结构中,正激与反激是最常见的两种形式。它们在电路结构、能量传递方式以及实际应用场景上存在显著差异。正确理解这两种拓扑的特性,有助于工程师根据不同的设计需求做出最优选择。一、正激与反激的核心结构区别从电路结构上看,正激电源中的变压器一次绕组与开关管串联,当开关管导通时,能量立即通过变压器耦合到二次侧并供给负载。而反激电源则不同,它在开关管导通期间将能量储存在变压器的磁场中,随后在关断时由次级释放能量至负载,属于能量暂存型传输。反激变压器实质上是一个耦合电感器,其工作特性与普通变压器存在本质差别。它
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[常见问题解答]从快恢复到超快恢复:整流二极管性能差异全解析[ 2025-04-16 14:14 ]
作为电源电路的重要组成部分,整流二极管的性能直接影响整个系统的转换效率和稳定性。传统整流器件已逐渐无法满足部分领域的响应速度和能量控制要求,尤其是在高频应用和高效能需求日益增长的今天。因此,快恢复整流二极管和超快恢复整流二极管应运而生。一、快恢复整流二极管的核心特性快恢复整流二极管在传统PN结结构的基础上,通过缩短少数载流子寿命及引入特殊工艺材料,有效缩减了反向恢复时间。它的典型恢复时间一般处于几十到几百纳秒之间,明显优于普通整流管。由于其具备较快的关断响应,因此在高频率工作的电源变换、驱动系统等应用中表现出较好的
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[常见问题解答]移相全桥软开关技术比较:ZVS与ZVZCS优劣全解析[ 2025-04-16 11:11 ]
在高效电能转换系统的设计过程中,移相全桥结构因其具备高可靠性与较低开关损耗,在中大功率DC-DC转换器中被广泛采用。而为了进一步减少器件在开关瞬间的应力与损耗,软开关技术成为重要优化方向。目前常见的软开关实现形式主要包括ZVS(零电压开通)和ZVZCS(零电压零电流开关)两种。一、ZVS在移相全桥中的实现与特点ZVS(Zero Voltage Switching)即开关器件在关断之后,其两端电压被完全释放为零后再进行开通。该技术主要依赖电路中的寄生电容与变压器漏感来完成能量的移除,从而降低硬开通带来的损耗。ZVS型
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[常见问题解答]DCDC开关电源的核心原理、设计技巧及如何选择合适参数[ 2025-04-15 14:57 ]
DCDC开关电源作为现代电子设备中不可或缺的核心部件之一,广泛应用于各类设备的电力供应。它能够高效地将一种直流电压转换为另一种直流电压,解决了传统线性稳压器效率低、热量大等问题。理解DCDC开关电源的工作原理、设计技巧以及如何选择适合的参数,是电源设计中的关键环节。一、DCDC开关电源的核心原理DCDC开关电源的工作原理基于开关元件的周期性开关动作。在电路中,开关元件通常是一个晶体管,它通过周期性地导通和关断,将输入电压转化为高频的脉冲信号,再经过滤波处理,将其平滑成所需的直流电压输出。根据工作方式的不同,DCDC
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[常见问题解答]DC-DC电源设计核心原理与关键参数计算详解[ 2025-04-12 10:47 ]
在电子系统快速迭代的今天,DC-DC转换电路已成为不可或缺的能量转换中枢。如何精准掌握其设计原理并科学选取关键参数,是每一位硬件工程师、电源开发者必须面对的课题。一、直流转换基本原理DC-DC转换器的本质功能是将一个固定电平的直流电压转换为另一所需电压等级的稳定直流输出。这一过程大多通过开关方式实现,因此也常被称为“开关电源”。与传统的线性稳压方式相比,DC-DC转换器因其能效更高、热损更小而成为主流解决方案。其核心原理可简单描述为:开关晶体管周期性导通与关断,改变电感两端电压,从而在电感中
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[常见问题解答]SiC MOSFET动态响应性能分析与优化[ 2025-04-10 11:51 ]
随着电力电子技术的迅猛发展,SiC MOSFET作为一种新型宽禁带半导体器件,因其高效能、高温稳定性以及较低的导通电阻,逐渐成为高频、高温及高功率密度应用中的首选元件。然而,SiC MOSFET的动态响应性能,特别是在高频开关操作下的表现,对于其在实际应用中的优劣具有至关重要的影响。因此,分析与优化SiC MOSFET的动态响应性能成为了提升其整体性能和应用潜力的关键。一、SiC MOSFET动态响应性能概述SiC MOSFET的动态响应性能主要指其在开关操作过程中,特别是在频繁的开通和关断过程中,表现出的电流、电
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[常见问题解答]强制关断电路在有源箝位中的应用与优化[ 2025-04-09 11:43 ]
随着现代电源设计的不断发展,有源箝位电路逐渐成为提升功率转换效率、减小电磁干扰(EMI)及降低开关损耗的关键技术之一。尤其是在变换器中,有源箝位电路能够通过控制开关管的开关过程,减轻其关断时的应力,避免电流和电压的突变,改善系统性能。然而,在一些特定的工作环境下,如输出端带大电容的关机下电过程中,箝位电路可能会出现一定的振荡现象,影响电源的稳定性和后级设备的正常启动。为了解决这一问题,强制关断电路的引入成为一种有效的优化手段。一、强制关断电路的工作原理在有源箝位电路中,箝位管(通常为MOSFET)用于限制电流和电压
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[常见问题解答]深入了解N沟道增强型MOS管:它为何被广泛应用?[ 2025-04-08 11:36 ]
在现代电子电路中,MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是不可或缺的核心元件之一。而在众多MOSFET类型中,N沟道增强型MOS管因其性能优越、适用范围广泛,成为工程师们的“常客”。但它为何如此受青睐?一、工作原理决定应用基础N沟道增强型MOSFET属于电压控制型器件,其工作原理是通过施加正向栅压,在N型沟道中诱导自由电子,形成导通路径。这种“增强型”结构意味着在没有栅极电压时器件处于关断状态,仅在电压达到阈值以上才会导通。因此,它非常适合做高效的开关控制和信号
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[常见问题解答]为什么LLC在高效能设计中更优于传统移相全桥?[ 2025-04-03 12:09 ]
在电源设计不断向高频、高密度、高效率发展的今天,LLC谐振变换器逐渐取代传统移相全桥(PSFB)结构,成为主流高性能应用中的优选方案。两者虽然都属于高效的DC-DC拓扑结构,但在工作机制、损耗分布、热管理能力及控制复杂度方面存在显著差异,这些差异决定了LLC在许多高效场景中更具优势。一、工作原理上的先天优势传统移相全桥采用固定频率的PWM控制,调节输出电压主要依赖于控制全桥臂之间的相位差。这种方式虽然结构清晰、控制稳定,但由于其本质仍属于硬开关技术,在开关过程中器件存在明显的开通与关断损耗。LLC则基于谐振原理运行
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[常见问题解答]功耗对IGBT运行特性的多维影响与降耗实践路径[ 2025-04-03 11:40 ]
功耗问题一直是IGBT(绝缘栅双极型晶体管)应用中的核心议题之一。在现代电力电子系统中,IGBT因其出色的高压耐受能力与开关特性,被广泛应用于逆变器、电机驱动、光伏变换、电网调节等多个场景。然而,随着系统复杂度和功率密度的不断提升,IGBT功耗不仅直接影响器件本身的运行稳定性,更对整个系统的效率、热管理、安全性产生连锁反应。一、IGBT功耗的构成与特性演化IGBT的功耗主要包括导通损耗、开关损耗、驱动损耗三大部分。导通损耗来源于器件导通状态下的压降与电流;开关损耗则出现在开通与关断瞬间,电流与电压交叠所造成的瞬时高
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[常见问题解答]如何用两个NPN三极管构建高效MOSFET驱动器:原理解析与元件选型指南[ 2025-03-31 12:12 ]
在许多开关电源、电机控制或大电流驱动场景中,MOSFET因其高输入阻抗、低导通电阻、快速开关等特性,成为工程师首选的功率器件。然而,要充分发挥MOSFET的性能,必须为其提供足够强劲且响应迅速的栅极驱动信号。直接由MCU或低功率芯片驱动常常力不从心,因此需要一个高效的驱动器电路。一、MOSFET驱动的基本需求MOSFET的导通与关断取决于其栅极与源极之间的电压(Vgs)。通常,为了保证MOSFET完全导通,Vgs需要高于阈值电压(Vth)数伏,并且在高频应用中,还需在很短的时间内完成栅极电容的充放电,这就对驱动电路
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[常见问题解答]从实战出发:DC-DC电感参数选择全解析[ 2025-03-28 11:33 ]
在DC-DC电源设计中,电感作为关键储能元件,其选型直接影响整个系统的效率、稳定性与电磁兼容性能。尽管许多应用中我们可以参考芯片手册推荐的参数,但真正落地到复杂或特殊应用场景时,设计人员往往需要深入理解电感的各项指标及其计算方式,才能确保转换器稳定运行。一、电感在DC-DC转换器中的作用以降压型(Buck)DC-DC为例,电感L位于开关管和输出之间,其核心作用是通过储存和释放能量,平滑输出电流,并实现能量的连续转移。在开关器件导通阶段,输入电压通过电感为负载和输出电容供能;而在开关器件关断后,电感会将前一周期储存的
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