这篇文章是电源管理系列:本周在PowerBites
200千瓦的变频器使用人工智能，在100 kHz的效率达到99+%
该视频概述了开关前的软切换技术如何工作，以及如何减少当今EVS中常见的几种类型的损失。
人工智能(AI)能否提高电机驱动器、逆变器和其他电源转换应用的效率?Pre-Switch Inc.就是打赌。该公司最近展示了世界上第一个基于人工智能的直交、交直流软开关控制器。该控制器在CleanWave200中进行了演示，这是一种200千瓦(空间矢量调制)的评估逆变器，每个开关位置使用三个离散的、低成本的35-mΩ SiC mosfet。
该控制器的逻辑包含了几种先进的自学习算法，允许它优化每个开关脉冲的形状和时间。这导致记录在案的效率在100 kHz时超过99.3%。
CleanWave200参考设计的框图。
Bruce Renouard，Pre-Swith CEO，解释说“该Pre-Switch控制器IC在一个周期一个周期的基础上分析多个输入，对小的、强制谐振晶体管进行实时调整，在严酷的变化环境中实现完美的软开关。在Pre-Switch AI算法中，系统温度的变化、设备退化、输入电压的变化和电流的突然波动都得到了考虑和优化。“这使得许多应用能够产生几乎纯正弦波输出，”他说，“而运行频率是传统电路的4到10倍。”
Renouard指出，控制器的自学习算法使得更清洁的输出和更高的切换速度成为可能，从而产生了更高的转换效率，这反过来又使设计师能够创造更紧凑的应用，而这需要更少、更小的无源部件和散热器。主要应用包括电动汽车、太阳能逆变器、风力涡轮机、UPS、存储和电机驱动。
该公司首席执行官还表示，在电动汽车中使用时，这种人工智能逆变器的效率很高，而且在扭矩输出较低的情况下降低了电机损耗，这通常是驾车者使用的方式，可为汽车增加12%的行驶里程。
这是CleanWave200评估系统现场演示的快照，展示了Pre-Switch控制器的AI在初始启动时的主动学习。它从未知的启动条件开始，最终优化定时和其他必要的调整，以确保脉冲宽度调制(PWM)输入产生一个电流斜坡，以模拟正弦波输出的第一部分。点击这里查看动画演示并获得关于Pre-Switch控制器如何工作的更详细的解释。
为了帮助设计工程师评估新技术，Pre-Switch发布了评估逆变器系统效率的数据图，该数据图显示了50至100 kHz之间的多种切换速度，以及多种输入电压、功率和电流输出。
CleanWave200评估系统，参考设计和设计文件可以从Pre-Switch订购。
共同包装的650 V GaN晶体管，针对高达200 W的电源转换应用进行了优化
意法半导体的MasterGaN4功率封装集成了两个对称的650 v氮化镓(GaN)功率晶体管225-mΩ RDS(上)，以及优化的栅极驱动器和电路保护。该配置有助于简化高达200w的高效电源转换应用程序的设计。
Mastergan4通过获取复杂的栅极控制和电路布局挑战，使用宽带隙GaN功率半导体进行设计。对于从3.3至15 V的电压容差，可以通过将封装直接连接到霍尔效应传感器或CMOS装置，例如微控制器，DSP或FPGA来控制。
利用氮化镓晶体管优越的开关性能所带来的更高的工作频率，以及降低散热的更高效率，设计师可以选择小型磁性元件和散热器，以制造更紧凑、更轻的电源、充电器和适配器。MasterGaN4非常适合用于对称半桥拓扑和软开关拓扑，如有源箝位反激式和有源箝位正激式。
宽4.75- 9.5 v供电电压范围允许方便地连接到现有的电力轨道。内置保护进一步简化了设计，包括门驱动器联锁，低侧和高侧欠压锁定(UVLO)和过温保护。还有一个专用的关机引脚。
作为发布的一部分，ST公司推出了一款专用原型板(EVALMASTERGAN4)，提供了一套完整的功能，以使用单一或互补的驱动信号驱动MasterGaN4。本发明还提供了一种可调死区时间发生器。该板为用户提供了灵活应用一个单独的输入信号或PWM信号，插入一个外部引导二极管，分离逻辑和门驱动电源轨道，并使用一个低侧分流电阻的峰值电流模式拓扑。
MasterGaN4目前正在生产中，采用9 × 9 × 1 mm GQFN封装，可在高压应用中安全使用，爬电距离超过2 mm。1000件起售价为5.99美元。EVALMASTERGAN4板售价为87.00美元。
更多信息，请访问www.st.com/gatedrivers。
紧凑型大电流电感具有低损耗
2010年的大电流电感是最新加入WürthElektronik'sWE-HCF-S太高电流电感家庭。该器件在其内部设计中提供了几种改进，使能更高的电流密度和更低的损耗。
磁屏蔽的扁平线圈，具有MNZN核心的低电阻，低电阻为0.84mΩ和低核心损耗。推荐的三针接触确保了We-HCF的机械稳定性，该机械稳定性设计用于-40至+ 125°C的工作温度。潜在的应用包括用于FPGA，ASIC和GPU的POL调节器;高效直流转换器;高电流开关电源;转换器;半桥和全桥转换器;以及电池充电器和太阳能逆变器。
We-HCF 2010可立即从库存没有最低订单数量的库存提供。WürthElektronik将根据要求提供免费样品。访问上面的链接以获取规格和定价信息。
PFC IC为消费者和工业应用提供98%的全负荷效率
HIPERPFS-4功率因数 - 校正（PFC）控制器IC功率集成集成Qspeed低反向恢复充电(Qrr)提高二极管。这种组合在75 - 400w的消费和工业应用中提供超过98%的全负荷效率。
设计使用HiperPFS-4 ICs能够提供非常高的效率在整个负载范围仅为36兆瓦的空载功耗在230 V ac。能够实现功率因数负载大于0.95的20%以上,这是适合应用电脑和电视机等,以及电池充电器、电动工具、工业电源和LED照明。
HiperPFS-4集成电路将一个连续传导模式(CCM) PFC控制电路、一个升压二极管和一个600 v MOSFET集成在一个封装中。boost二极管的共封装省去了单独的散热片安装，从而实现了更简单的设计和更好的热性能。此外，内置的Qspeed二极管最大限度地减少了寄生跟踪电感，这提供了更强的稳健性对抗交流线路的浪涌，这反过来减少了在瞬变过程中看到的电压峰值高达50 V的电源开关。因此，集成的600v MOSFET在提供385 v直流恒压母线时可以轻松满足80%的降额定值要求。
HiperPFS-4 IC封装的QSpeed升压二极管现在可以在批量产品数量。每台设备1万件起售价1.56美元。欲了解更多详情，请联系Power Integrations销售代表或该公司授权的全球分销商:Digi-Key那Farnell.那m,RS组件。
参考设计简化了30-W无线充电，用于中级智能手机的电源共享
一种新的参考设计瑞萨电子为中端智能手机提供性价比高的30瓦无线充电能力高通的骁龙780G 5G移动平台。这带来了同样的大功率无线充电能力该公司早期的参考设计目前为旗舰设备提供了一个更大的市场。
设计是基于瑞萨的P9412无线电源接收器，行业的第一个30 W电力接收器。通过高压集成电容分频器，与传统解决方案相比，它提供超过85％的端到端效率超过85％，降低了40％的溶液尺寸。
To ensure a safe and fast charging experience, the device firmware includes a custom high-power protocol that allows the system to authenticate any power transfer above the 15-W safety limit defined by the Wireless Power Consortium’s (WPC) Extended Power Profile (EPP) standard. Renesas’ Wattshare technology also enables the mobile device to become a power source and wirelessly charge accessories in the ecosystem, such as earbuds and smart watches. The new reference design is available now. For more information on the reference designs, visitrenesas.com/P9412。
aec - q200兼容，耐硫厚膜电阻阵列在恶劣环境中茁壮成长
柏恩斯Inc .)最近引进了几个新的家庭AEC-Q200-compliant，表面安装，厚膜芯片电阻器阵列旨在帮助设计人员节省板空间并降低总解决方案成本。为许多含硫环境提供长寿命保护，模型Cayxxa-As系列是来自博尔斯的第一款，符合AEC-Q200标准和抗硫磺保护要求根据ASTM-B-809-95和EIA-977(试验参数B)标准。因此，它们是广泛的交通运输、消费电子、工业自动化、电源、LED照明和通信基站应用中必须在极端条件下运行的卓越的电路调节解决方案。beplay体育手机登录
这些来自Bourns的最新电阻家族是使用印刷到陶瓷基板上的厚膜元件构建，这允许宽的电阻范围和在尺寸和尺寸方面提高了设计灵活性。符合新的AEC-Q200标准的CatXXA-LF凹版和Cayxxa-LF和Cayxxa-as Convex Chip阵列，宽度为1 - 1.6毫米宽度，并包含两个或四个孤立的厚膜电阻元件，印在单个陶瓷上基质。
CATxxA-LF、CAYxxA-LF和CAYxxA-AS系列产品现已上市，符合RoHS标准。有关其他产品信息，请访问www.bourns.com/products/resistors/chip-resistor-arrays。
令人震惊的消息:美国宇航局的电动X-Plane离飞行又近了一步
美国宇航局的全电动X-57麦克斯韦飞机在加利福尼亚州的阿姆斯特朗飞行研究中心接受高压地面测试。X-57项目的一个目标是帮助美国联邦航空局为新兴的电动飞机市场制定认证标准。(资料来源:美国国家航空航天局/劳伦·休斯)
NASA最近宣布了麦克斯韦X-57”,“该机构的第一架全电动X-Plane，已经开始高压接地试验系列这将为今年晚些时候的第一阶段飞行测试扫清障碍。但有这么多商业电动飞机初创公司Joby公司那再见航空那百合属植物那Eviation,许多其他的你可能会想，为什么NASA要建造自己的实验性电动飞机。
就像之前所有传奇的x - plane一样，其目标不是商业化，而是更深入地了解设计师和运营商在这一新飞行领域将面临的技术挑战。X-57马克斯韦尔(以这位科学家的名字命名，不是间谍)， NASA位于加利福尼亚州爱德华兹的阿姆斯特朗飞行研究中心正在建造中，它将作为几种技术的试验台。随着新的电动飞机市场的出现，美国宇航局开发X-57的主要目标是与监管机构分享电力推进设计、经验教训和适航过程。
X-57是基于Tecnam P2006T这是一种商业生产的小型双引擎运输机。机身正在建造中三阶段修改，允许在引入下一组修改之前对每个配置进行彻底的评估。在它的最终配置中，它将采用一个新的高效、高侧面机翼，并用一个独特的双模推进系统取代Tecnam的双100马力内燃机发动机。
X-57正在进行一系列的阶段性修改和随后的测试，比如在2020年4月进行的飞行遥测系统测试。(来源:美国国家航空航天局/肯Ulbrich)
双模推进系统将采用一对安装在机翼尖端的60千瓦电动机，在飞机起飞后为其提供动力。这些“巡航发动机”将由12个较小的“高升力”发动机补充，每个机翼内嵌6个。它们在机翼上产生的气流将在飞机起飞和低速飞行时提供升力。
当X-57进入巡航模式时，两个较大的翼尖发动机将维持飞行，而翼内发动机将停止工作螺旋桨叶片向内折叠减少拖动。在着陆期间，较小的高升力电机将重新激活，以提高Maxwell的升力和处理特性，同时在接近和降落所需的速度下运行。
This artist’s concept image shows NASA’s first all-electric X-plane, the X-57 Maxwell, in its final configuration, flying in cruise mode over NASA’s Armstrong Flight Research Center in Edwards, Calif. In Mod IV test flights, X-57’s high-lift motors will deactivate and fold their props during cruise mode. (Credit: NASA Langley/Advanced Concepts Lab, AMA Inc.)
一旦最终的配置美国国家航空航天局(NASA)预计，这个资金有限的项目将提供关于独特的运行特性、压力和维护要求的有价值的信息，这些信息是联邦航空管理局(FAA)为商业电动飞机的认证和运行创建安全、实际的要求所必需的。
该项目还使用了几个“设计驱动程序”(nasa的技术挑战)的全电动设计驾驶经验教训。该项目的一些设计驱动因素包括高速巡航效率提高500%的目标，飞行中零碳排放，以及为地面社区带来更安静的飞行。书签这个链接跟踪NASA X-57项目的进展。
从中阅读更多电源管理系列:本周在PowerBites
