Kif tuża dijodi u mosfets biex tibni ċirkwiti ta 'protezzjoni tal-komunikazzjoni?

一, Prinċipju Tekniku: Minn Karatteristiċi tal-Komponenti sal-Protezzjoni tal-Livell tas-Sistema
1. Mekkaniżmu ta 'protezzjoni tad-dijodi
Id-dijodu ta 'soppressjoni transitorja tat-TVS jikseb rispons ta' livell ta 'nanosekonda permezz ta' effett ta 'tqassim ta' valanga, u l-parametri ewlenin tiegħu jinkludu:
Vultaġġ ta 'Tqassim (VBR): jiddetermina l-limitu ta' protezzjoni, 5V użat komunement, 12V, 24V speċifikazzjonijiet għal tagħmir ta 'komunikazzjoni
Vultaġġ tal-morsa (VC): jirrifletti kapaċità ta 'protezzjoni ta' vultaġġ żejjed, apparati ta 'kwalità għolja - jistgħu jiksbu VC / VBR<1.3
L-ogħla kurrent tal-polz (IPP): jikkaratterizza r-reżistenza tal-mewġ, u l-applikazzjonijiet taċ-ċentru tad-dejta jeħtieġu jilħqu għexieren ta 'livelli ta' kiloampere
F'test imwettaq minn operatur provinċjali, modulu ta 'enerġija ta' stazzjon bażi 5G bl-użu ta 'televiżjonijiet bidirezzjonali b'suċċess irnexxielu jwaqqaf l-impatt tal-mewġa ta' 10kV taħt forma ta 'mewġ ta' 8/20 μ S, bi tnaqqis ta '92% fir-rata ta' żball.
Id-dijodi Schottky imorru tajjeb fiċ-ċirkwiti anti-inversa minħabba l-waqgħa baxxa tagħhom ta 'vultaġġ' il quddiem ta '0.1-0.3V. Wara li adotta matriċi ta 'dijodu ta' Schottky f'ċertu ċentru tad-dejta, il-konsum ta 'enerġija tas-sistema ta' provvista ta 'enerġija 24V naqas minn 14W għal 0.8W, u l-iffrankar ta' l-enerġija annwali laħaq il-2100 kWh.
2. Il-karatteristiċi tal-bidla tat-transistors MOS
NMOS Transistor juri vantaġġi uniċi fiċ-ċirkwit anti-reverse:
Conduction condition: Vgs>VTH (vultaġġ tal-limitu), valur tipiku 1-4V
Dwar ir-Reżistenza (RDS (ON)): It-teknoloġija moderna kisbet livell ta 'milliohm, b'konsum ta' enerġija ta '0.8W biss fil-kurrent 20a
Veloċità tal-Qlib: Rispons tal-livell tan-nanosekonda, ferm superjuri għar-rilejs tradizzjonali
Id-dejta attwali tat-test minn ċertu manifattur tat-tagħmir tal-komunikazzjoni turi li wara li jintuża NMOS anti-reverse Circuit, il-ħin tal-istartjar tal-apparat ġie mqassar minn 50ms sa 2ms, li jissodisfa r-rekwiżiti tal-iswiċċ tal-livell millisekonda tal-istazzjonijiet bażi 5G.
Għalkemm it-transistors tal-PMOS huma inqas użati minħabba r-reżistenza għolja tagħhom, xorta għandhom valur fix-xenarji ta 'sewqan tat-tarf għoljin -. Ċertu modulu ottiku jadotta PMOs biex jinkiseb protezzjoni ta 'enerġija -48V, jikkontrolla b'suċċess il-kurrent ta' tnixxija b'lura taħt 0.1 μ A.
2, Applikazzjoni Kollaborattiva: Nibnu Sistema ta 'Protezzjoni ta' Livell Tliet -
1. Protezzjoni tal-livell tal-input: trażżan disturbi tal-grilja tal-enerġija
Soluzzjoni 1: TVS + Protezzjoni Kompost NMOS
Tiżżel kombinazzjoni ta 'dijodi tat-televiżjonijiet bidirezzjonali u transistors NMOS fit-tarf tal-aċċess għall-enerġija:
Id-dijodu tat-TVS jassorbi żieda ta '6kv taħt 10/1000 μ s-forma tal-mewġ
NMOS Transistor jirrealizza d-detezzjoni tal-polarità tal-enerġija u l-iswiċċ awtomatiku
Ħin ta 'rispons<50ns, protection level up to IEC 61000-4-5 Level 4
Wara l-applikazzjoni ta 'din is-soluzzjoni għal stazzjon bażi tad-deżert, in-numru ta' fallimenti ta 'tagħmir ikkawżati minn strajkijiet tas-sajjetti fis-sena naqas minn 12 għal 1, u l-ispejjeż tal-manutenzjoni tnaqqsu b'85%.
Għażla 2: Ottimizzazzjoni tal-Pont tar-Rettifikatur + Transistor MOS
Biex tindirizza l-kwistjoni ta 'tnaqqis ta' vultaġġ ta '0.7V fil-pontijiet tar-rettifikatur tradizzjonali, jintużaw transistors MOS minflok dijodi
Bini ta 'ċirkwit ta' rettifika sinkronika bl-użu ta '4 transistors NMOs
Ir-reżistenza fuq naqset minn 0.7 Ω sa 20m ω
L-effiċjenza żdiedet minn 85% għal 98%
Wara l-applikazzjoni ta 'din it-teknoloġija f'ċertu ċentru ta' superkompjuter, l-iffrankar tal-enerġija annwali laħaq 1.2 miljun kWh, ekwivalenti għat-tnaqqis tal-emissjonijiet tal-karbonju b'980 tunnellata.
2. Regolament tal-Vultaġġ Intermedju: Elimina l-interferenza armonika
Soluzzjoni: Diode Zener + LDO Combina
Ir-regolament tal-vultaġġ f'żewġ stadji huwa adottat fil-proċess ta 'konverżjoni DC - DC:
Id-dijodu Zener jipprovdi stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ primarju u jassorbi ± 10% varjazzjonijiet ta 'vultaġġ
Ir-regolatur tal-LDO jkompli jrażżan it-tmewwiġ għal taħt 10mv
Tissodisfa r-rekwiżiti tal-provvista tal-enerġija ta 'ċipep diġitali bħal FPGA
Wara l-applikazzjoni ta 'din is-soluzzjoni għal ċertu AAU 5G, l-istabbiltà tal-qawwa tat-trasmissjoni żdiedet minn 3DB u r-raġġ ta' kopertura żdied bi 8%.
3. Protezzjoni tal-Livell tal-Ħruġ: Tipprevjeni l-Kurrent Revers
Soluzzjoni: Kontrollur Oring + Transistor MOS
F'sistemi ta 'enerġija żejda, jintużaw il-metodi li ġejjin:
Id-dijodu Schottky jikseb iżolament primarju
Qlib bla xkiel ta 'n +1 provvista ta' enerġija żejda bl-użu ta 'MOS Transistor
Il-ħin tal-qlib imnaqqas minn 10ms għal 50 μ s
Wara l-applikazzjoni ta 'din is-soluzzjoni f'ċertu ċentru tad-dejta, l-inċident tal-waqfien tal-enerġija kkawżat mill-bidla tal-enerġija fil-firxa tal-ħażna ġie eliminat kompletament.
3, Prattika tal-Industrija: Soluzzjonijiet tipiċi tax-xenarju
1. Ottimizzazzjoni tal-provvista tal-enerġija tal-istazzjon bażi
Biex tindirizza l-kwistjoni ta 'provvista ta' enerġija instabbli għal stazzjonijiet ta 'bażi ​​remoti, sistema ibrida ta' provvista ta 'enerġija ta' "enerġija solari + batterija + regolatur ta 'vultaġġ intelliġenti" hija adottata:
Għażla tar-Regolatur tal-Vultaġġ: Firxa tal-Input 180-520VAC, Eżattezza tal-Ħruġ ± 0.5%
Konfigurazzjoni MOS: NMOs jintużaw għall-kontroll tal-iċċarġjar tal-batterija, PMOs jintuża għall-iswiċċ tal-qawwa tat-tagħbija
Strateġija ta 'Kontroll: Implimenta l-Kontroll ta' Rabta bejn ir-Regolatur tal-Vultaġġ u l-BMS Permezz ta 'Bus CAN
Wara l-applikazzjoni ta 'din is-soluzzjoni għal stazzjon bażi ta' altitudni għolja -, it-tul annwali tal-waqfien tal-enerġija naqas minn 72 siegħa għal 3 sigħat, u d-disponibbiltà tan-netwerk żdiedet għal 99.99%.
2. Upgrade tal-Arkitettura taċ-Ċentru tad-Dejta
Biex tindirizza l-isfidi tal-provvista tal-enerġija ta 'kabinetti tad-densità għolja -, arkitettura ta' enerġija modulari hija adottata:
Kull modulu tal-qawwa jappoġġja swapping sħun, u falliment tal-modulu wieħed ma jaffettwax l-operazzjoni tas-sistema
MOS Transistor jikseb qsim ta 'kurrent awtomatiku ta' 4 provvisti ta 'enerġija ta' input, bi grad ta 'bilanċ ta' tagħbija ta '± 2%
Monitoraġġ Intelliġenti: Akkwist f'ħin reali ta 'parametri ta' vultaġġ, kurrent u temperatura permezz ta 'bus i2c
Wara l-applikazzjoni ta 'din is-soluzzjoni f'ċentru tad-dejta kbir -, il-valur PUE naqas minn 1.6 għal 1.3, u l-iffrankar tal-enerġija annwali laħaq 12-il miljun kWh.
3. Protezzjoni tal-interface tal-modulu ottiku
Għall-kwistjoni tas-sensittività tal-ESD tal-moduli ottiċi 400g, hija adottata tliet - protezzjoni tal-livell:
Livell 1: It-TVS Diode jassorbi ± 15kV Kuntatt
It-tieni livell: Zener Diode jillimita l-vultaġġ żejjed għal 5.6V
Livell 3: Netwerk ta 'Filtrazzjoni RC jelimina l-għoli - interferenza tal-frekwenza
Id-dejta tat-test minn ċertu manifattur tat-tagħmir turi li din is-soluzzjoni tnaqqas ir-rata ta ’falliment tal-ESD tal-modulu ottiku minn 3% għal 0.02%.
4, Evoluzzjoni Teknoloġika: Innovazzjoni għall-Protezzjoni għal 6G
Bil-popolarizzazzjoni tal-komunikazzjoni tal-mewġ millimetru, il-komunikazzjoni Terahertz u teknoloġiji oħra fl-era 6G, is-sistemi tal-provvista tal-enerġija qed jiffaċċjaw sfidi ogħla:
Rekwiżit ta 'ħoss ultra baxx: It-tmewwiġ ta' l-enerġija jeħtieġ li jiġi mrażżan għal-livell μ V biex jissodisfa r-rekwiżiti ta 'eżattezza tal-fażi ta' radar ta 'firxa f'fażijiet
Titjib tad-Dinamiku tar-Rispons: Il-ħin tar-rispons jeħtieġ li jitqassar għal-livell μ S biex jadatta għall-mutazzjoni tal-qawwa kkawżata mill-ifformazzjoni tar-raġġi
Konverżjoni tal-Enerġija Effiċjenti: Il-frekwenza tal-iswiċċ tiżdied għal-livell ta 'MHz, tnaqqas il-volum ta' komponenti passivi
Il-hotspots ta 'riċerka attwali jinkludu:
Apparat protettiv tan-nitrurat tal-galliju (GAN): frekwenza tal-qlib sa 10MHz, effiċjenza li taqbeż il-95%
Teknoloġija ta 'Integrazzjoni Manjetika: Integrazzjoni ta' Indutturi ma 'Transformers, Tnaqqis tal-Volum b'40%
Kontroll tal-Protezzjoni Diġitali: Aġġustament tal-parametri adattivi miksub permezz tad-DSP
5, Suġġeriment ta 'Implimentazzjoni: Ġestjoni sħiħa taċ-ċiklu tal-ħajja mill-għażla sal-operazzjoni u l-manutenzjoni
Kriterji tal-Għażla tal-Komponenti:
DIODE TVS: Agħżel Apparat b'VC / VBR<1.3 and Ipp>10Ka
Transistor MOS: RDS (ON)<5m Ω Vgs(th)<2V,Ciss<1nF
Zener Diode: Koeffiċjent tat-Temperatura<-2mV/℃, dynamic resistance<10 Ω
Punti ewlenin tad-disinn tas-sistema:
Segwi l-prinċipju ta '"protezzjoni gradata" biex tevita pressjoni eċċessiva fuq protezzjoni ta' livell wieħed
Irriżerva l-marġni ta 'enerġija ta' 20% biex tissodisfa l-ħtiġijiet ta 'espansjoni futuri
L-adozzjoni ta 'arkitettura ta' provvista ta 'enerġija mqassma biex tnaqqas it-telf ta' trasmissjoni fit-tul - Distanza
Standards ta 'Ġestjoni ta' Operazzjoni u Manutenzjoni:
Ittestjar tat-tagħbija ta 'kull tliet xhur biex tivverifika l-eżattezza tal-protezzjoni
Ibdel il-kapaċitaturi elettrolitiċi kull sena biex tevita d-degradazzjoni tal-kapaċità
Tistabbilixxi database ta 'kwalità ta' provvista ta 'enerġija biex tinkiseb tbassir ta' difetti
https://www.trrsemicon.com/transistor/n {2}channel ({4) {{5) ({5) ({6)) ({7}s-mosfet-irfz44.html