Terraelectronica.ru

Зачем вообще понадобились GaN-транзисторы?

Кремниевые МОП-транзисторы долгое время являлись основой силовых устройств с мощностью в диапазоне от десятков до сотен и даже тысяч ватт, таких, например, как источники питания AC/DC, DC/DC-преобразователи, приводы электродвигателей и т. д. По мере развития технологий параметры кремниевых ключей постоянно улучшались: снижалось сопротивление открытого канала RDS (ON), увеличивалось рабочее напряжение, повышалась скорость переключения, минимизировались габаритные размеры и др. В настоящее время технологии производства практически достигли пика своего совершенства, и параметры кремниевых МОП-транзисторов оказались близки к теоретическому пределу, определяемому фундаментальными физическими ограничениями кремния.

Вот почему изделия на базе нитрида галлия привлекательны в качестве альтернативных МОП-транзисторов. Нитрид галлия отличается от кремния повышенной подвижностью электронов и увеличенной электрической прочностью. Это означает, что при заданных значениях сопротивления и пробивного напряжения GaN-транзистор будет иметь меньшие размеры по сравнению с кремниевым аналогом (рис. 1). GaN-ключи также обладают чрезвычайно высокой скоростью переключений и минимальным временем обратного восстановления, что является важным условием для уменьшения потерь и повышения эффективности. GaN-транзисторы с рейтингом напряжения 600/ 650 В широко представлены на рынке и являются идеальным выбором для широкого спектра приложений, впрочем, как и первое поколение GaN-ключей с рейтингом напряжений 100 В.

Рис.1. GaN-транзистор выполнен на кремниевой подложке

Двойной электронный слой (ДЭС) сформирован на границе гетероструктуры, которая состоит из двух эпитакисальных слоев AlGaN/ GaN и обеспечивает высокую плотность заряда и подвижность носителей. Нормально замкнутый GaN-ключ не проводит ток при нулевом напряжении «затвор-сток» (левый рисунок). Если напряжение «затвор-сток» превышает пороговое значение, транзистор открывается (рисунки справа и по центру).

 GaN-транзисторы делятся на два типа:

• Нормально открытые GaN-транзисторы, работающие в режиме обеднения. Такие ключи находятся в проводящем состоянии при отсутствии напряжения на затворе. Для их отключения требуется подача отрицательного затворного напряжения (относительно стока и истока).
• Нормально закрытые GaN-транзисторы с улучшенной структурой (enhancement mode), работающие в режиме обогащения. Нормально замкнутый GaN-ключ не проводит ток при нулевом напряжении «затвор-сток». Если напряжение «затвор-сток» превышает пороговое значение, транзистор открывается.

Разница между перечисленными типами транзисторов заключается не только в нормально закрытом или нормально открытом состоянии. Для ключей, работающих в режиме истощения (нормально открытые), существуют проблемы с начальной подачей питания. Чтобы предотвратить сквозной ток, например, в полумостовой схеме, необходимо перед подачей напряжения силовой шины предварительно выключить транзисторы, для чего требуется сформировать на их затворах отрицательные напряжения. Для устранения этого очевидного недостатка нормально открытых GaN-транзисторов используют каскадную схему включения: в одном корпусе с нитрид-галлиевым ключом помещают дополнительный низковольтный кремниевый ключ. Совсем по-другому обстоит дело с нормально замкнутыми GaN-транзисторами, которые при нулевом напряжении на затворе по умолчанию не проводят ток и не создают проблем при начальном запуске. 

Техническое состояние сайта

Возраст домена
18 лет

Молодые и новые домены плохо продвигаются в высококонкурентных тематиках. Также важна история домена и сайта. Старые домены с плохой историей сложно продвинуть. Поисковые системы любят старые, тематические домены с хорошей историей (без фильтров, спама, черного сео и т.п.).

Обновлено 10.08.2021 07:51

Окончание домена
Домен продлен до 07.08.2022

Не забывайте продлевать доменное имя. Лучше включить автоматическое продление у своего регистратора. После окончания регистрации домена есть шанс потерять доступ к домену.

Обновлено 10.08.2021 07:51

SSL-сертификат
Cайт доступен по HTTPS. Сертификат действителен до 14.11.2021.

Описание:

Для продвижения сайтов коммерческой направленности важна конфиденциальность обмена информацией междусервером и посетителями. Это повышает лояльность потенциальных клиентов к ресурсу, увеличивает уровеньдоверия, влияет на конверсию и рост позиций в выдаче практически по всем запросам.

Cтатьи по теме:

• Заявление Google

Обновлено 25.08.2021 09:56

Технологии, которые используются на сайте

Язык программирования

PHP

Код ответа сервера

Успешный запрос ресурса.

• http://terraelectronica.ru301 Moved Permanently

• https://terraelectronica.ru/301 Moved Permanently

• https://www.terraelectronica.ru/200 OK

• Успешный запрос ресурса.

Описание:

Для успешного индексирования страницы поисковыми ботами HTTP-код ответа сервера должен быть 200

Дополнительная информация:

• Проверка ответа сервера внутренних страниц сайта
• Список кодов состояния
• Коды ответов сервера — подробное описание

Обновлено 25.08.2021 09:56

IP
93.189.60.36

Местоположение сервера
Германия

Расположение сервера имеет значение для поисковых роботов. При ранжировании они отдают предпочтение сайтам, чьи серверы находятся в той же стране, что и целевая аудитория ресурса.

Обновлено 25.08.2021 09:56

Датацентр
Melbikomas UAB

Ошибки HTML кода

Найдено 6 ошибок и 10 предупреждений.

Описание:

Код без ошибок — это код, который соответствует стандартам W3C. Страницы с корректным кодом правильно отображаются в браузере, то есть имеют хорошие поведенческие факторы, и занимают более высокие позиции в выдаче.

Дополнительная информация:

Сервис W3C — проверка страниц на ошибки кода

Обновлено 25.08.2021 09:56

Рекомендации по трассировке печатной платы

При трассировке печатной платы устройства с применением датчиков семейства HDC стоит учитывать ряд особенностей:

Для минимизации тепловой проводимости и тепловой емкости при использовании датчиков вывод DAP необходимо распаивать на контактную площадку, не подключенную к земляному полигону. Также данная контактная площадка не должна иметь переходных отверстий. Кроме того, не стоит располагать датчики на нижней стороне печатной платы. Рекомендуется изолировать датчик влажности от остальной части печатной платы, устранив слои меди под устройством (GND, VDD) и создав слот в печатной плате вокруг датчика для повышения теплоизоляции (рисунок 9).

Рис. 10. Минимизация длины дорожек на печатной плате под HDC-датчик

Не рекомендуется располагать массивные объекты, такие как экраны, кнопки, винты и так далее ближе чем в 5 мм от датчика.

Для достижения наилучшего выравнивания датчика при пайке следует использовать симметричный рисунок подходящих линий PCB и, в случае необходимости, выводить проводники, в том числе – и от неиспользуемых контактных площадок. Так как энергопотребление датчиков семейства HDC достаточно мало, то для уменьшения теплопроводности системы следует создавать проводники питания (VDD и GND) минимальной ширины.

Конструктивные особенности

Основа данного решения – достижение минимальных параметров энергопотребления в наиболее компактном форм-факторе. Выбранные компоненты прекрасно подходят для этой цели, однако стоит учесть ряд аспектов.

Система мониторинга напряжения реализована с помощью делителя напряжения (резисторы R4, R5, рисунок 7). Можно контролировать разряд батареи с помощью АЦП и прогнозировать оставшееся время ее работы. Разряд батареи можно показывать вместе с результатами измерения температуры; однако, это потребует изменения прошивки микроконтроллера.

Рис. 7. Принципиальная схема устройства

Данное напряжение (VCC_Monitor) вычисляется по формуле 1:

$$VCC_{Monotor}= \frac{R_{5}\times VCC}{R_{4}+R_{5}}\qquad{\mathrm{(}}{1}{\mathrm{)}}$$

Также система имеет в составе полевой транзистор (обозначен на схеме Q1) для защиты от подключения батареи в обратной полярности. Кроме того, стоит отметить, что хотя потребление системы в неактивном режиме четко определено суммированием токов каждой части, доступной в паспорте на компонент, для активного режима данная характеристика не так очевидна.

Транзакции, влияющие на энергопотребление в активном режиме:

• MSP430FR5969 просыпается из-за прерывания от таймера A;
• MSP430FR5969 связывается с HDC2010 через I²C;
• MSP430FR5969 расшифровывает информацию, полученную от HDC2010;
• MSP430FR5969 связывается с LCD через SPI для отображения данных.

После этих операций микроконтроллер возвращается в режим ожидания (LPM4), HDC2010 – в режим сна, а ЖК-дисплей – в режим малого энергопотребления. Во время транзакций в активном режиме система потребляет 0,80…1,40 мА. Цикл активного режима происходит примерно каждые 2 секунды, что соответствует 1800 циклам в час. Транзакции в активном режиме занимают около 100 мс, что составляет 6,65% часа. Потребление системы в неактивном режиме составляет около 130 мкА.

Зная потребление системы в активном и неактивном режимах, можно рассчитать срок службы включенной в цепь батареи (формула 2):

$$T_{сл}\:(час)=\frac{C_{акк}\:(мА\cdot ч)\times t_{акт./ч}}{I_{потр.акт.}\:(мА)}+\frac{C_{акк}\:(мА\cdot ч)\times t_{неакт./ч}}{I_{потр.неакт.}\:(мА)},\qquad{\mathrm{(}}{2}{\mathrm{)}}$$

где T_сл – срок службы батареи, С_акк – емкость аккумулятора, t_акт/ч – % времени активного режима в час, t_{неакт/ч} – % времени неактивного режима в час, I_{потр.акт.} – ток потребления в активном режиме, I_{потр.неакт.} – ток потребления в неактивном режиме.

При указании емкости аккумулятора (в данном случае – емкости литиевой батарейки CR2032) следует учитывать так называемый коэффициент снижения номинальных параметров. Емкость стандартной литиевой батарейки CR2032 составляет 225 мА⋅ч, с учетом коэффициента она составит 85% от данной величины (191,25 мА⋅ч).

Как следствие, срок службы батареи для данной системы составляет (формула 3):

$$T_{сл}\:(час)=\frac{191.25\times 0.05}{1.1}+ \frac{191.25\times 0.95}{0.130}=1406.2\:(час)=58.6\:(дня)\qquad{\mathrm{(}}{3}{\mathrm{)}}$$

Несмотря на заявленную погрешность измерения влажности величиной в ±2% и погрешность измерения температуры ±0,2°С, для того чтобы достигнуть такой точности на практике, необходимо на этапе проектирования учитывать целый ряд конструктивных и схемотехнических особенностей. Рекомендации, предлагаемые Texas Instruments по данному вопросу, изложены в документе «SNAA297A. Application Report. Optimizing Placement and Routing for Humidity Sensors», а также в статье «Измерение влажности – как повысить точность?».

Посещаемость

Просмотры223 598≈ 9 120 в день
Отказы #%

Время на сайте # мин.

Глубина просмотра #

Источники трафика

Социальный трафик

Рейтинг по трафику

444 591

Место в мире
45 808
Место в стране

География посетителей

Похожие сайты

История счётчиков
Мы нашли 2 счётчика, связанных с сайтом

Тест показывает активные и отключенные ранее счетчики систем статистики и связанные с ними сайты. Эта информация может быть полезна в случае, если у конкурента есть неизвестные вам проекты, управление статистикой которых происходит с одного аккаунта — вы сможете их найти. Если в вашими счетчиками что-то пойдет не так, вы также можете это увидеть.

Веб-студии иногда самостоятельно устанавливают счетчики на сайты клиентов и управляют ими с того же аккаунта, что и счетчиком своего сайта. Вы можете сделать анализ сайта студии и благодаря этому тесту узнать, кто ее клиенты.

Обновлено 25.08.2021 09:56

История IP-адресов
Мы нашли 1 IP-адрес, связанный с сайтом

IP-адреса, найденные когда-либо на сайте. А также сайты, у которых обнаружен такой же IP-адрес.

Обновлено 25.08.2021 09:56

Ссылки на сайт

25
 TrustRank

24 562  +836

Обратные ссылки

881  +3

Ссылаются доменов

Domain Rank
Ценность ссылки с домена — 0 / 100 

В истории найдено изменений за 1 год 3 месяца. Первая дата: сентябрь 2019.

Хотите увидеть весь график?

Каждый день мы будем обновлять данные о вашем сайте, чтобы вы не пропустили важные события.

Доступно на платных тарифах.

Описание:

Domain Rank — это уровень качества домена по шкале от 1 до 100. Чем выше показатель, тем ценнее ссылки с него и тем быстрее страницы сайта попадут в индекс. Оценивает количество ссылок на домен-донор. Считается по формуле:

Log5(IP*0.75 + 1), где IP — число ссылающихся IP на донор

Ссылки, ведущие со страниц 3-4 уровня сайта с высоким Domain Rank могут быть ценнее, чем ссылки с главной сайта на домене с низким уровнем этой метрики.

Обновлено 25.08.2021 09:56

Сервис продвижения (Реклама)

Исходящие ссылки с сайта

1 639Количество доменов

19 497Количество уник. ссылок

В истории найдено изменений за 6 месяцев. Первая дата: январь 2020.

Хотите увидеть весь график?

Каждый день мы будем обновлять данные о вашем сайте, чтобы вы не пропустили важные события.

Доступно на платных тарифах.

Описание:

Отчет позволяет следить за количеством ссылок, размещенных на внутренних страницах сайта. Первое значение показывает, сколько на проверяемом сайте уникальных внешних ссылок с домена. Второе значение — количество доменов.

Обновлено 25.08.2021 09:56

Новые ссылки на сайт

Для успеха мало хорошей схемы

Любой опытный разработчик знает, что идеальная схема и оптимальный выбор компонентов являются необходимыми, но далеко не достаточными условиями успешного построения надежного устройства.

В случае со схемами, использующими GaN-транзисторы, крайне важно контролировать и минимизировать проникновение шумов от источника питания в цепь затвора. Сигналы с высокой скоростью dV/ dt и di/ dt в сочетании с минимальной входной емкостью затвора и низким пороговым напряжением «затвор-исток» приводят к тому, что шумы и помехи в цепи затвора, а также эффект Миллера способны вызывать осцилляции и звон

Результатом этого становятся ложные переключения, снижение эффективности и даже отказ устройства

Сигналы с высокой скоростью dV/ dt и di/ dt в сочетании с минимальной входной емкостью затвора и низким пороговым напряжением «затвор-исток» приводят к тому, что шумы и помехи в цепи затвора, а также эффект Миллера способны вызывать осцилляции и звон. Результатом этого становятся ложные переключения, снижение эффективности и даже отказ устройства.

Основной причиной возникновения осцилляций являются паразитные индуктивности в цепи обратной связи, а также эффект Миллера. Для решения этих проблем часто требуется использование многослойных печатных плат.

Методами борьбы с паразитной индуктивностью являются:

• оптимизация компоновки элементов на печатной плате для уменьшения длины дорожек;
• размещение выхода драйвера как можно ближе к затвору GaN-транзистора;
• использование проводящих дорожек максимальной ширины;
• подключение к источнику питания методом Кельвина для минимизации общей индуктивности истока;
• использование гальванической развязки;
• точная подгонка сопротивлений резисторов в цепи затвора для настройки необходимых параметров включения и выключения;
• применение небольших отрицательных запирающих напряжений (-3 В);
• использование дополнительных ферритовых фильтров в цепи затвора для защиты от ВЧ-шумов и дребезга;
• добавление последовательно с затвором помехоподавляющих RC-цепочек.

Программное обеспечение

Как уже упоминалось ранее, в комплекте с HDC2010METER-EVM идет программный пакет, который содержит проект Code Composer Studio (CCS), предназначенный для микроконтроллера MSP430FR5969 (данный пакет уже зашит в микроконтроллер). Для работы с проектом необходимо импортировать файл CCS в CCS v7.3 или более позднюю версию с компилятором TI v16.9.4.LTS или более новым.

Алгоритм работы, заданный данным проектом, следующий:

После сброса или перезагрузки питания происходит несколько аппаратных инициализаций. По умолчанию все контакты GPIO установлены как выходы и притянуты к нулю для сохранения заряда батареи. Выводы, которые будут задействованы, впоследствии будут настроены нужным образом. Внутренний генератор микроконтроллера, известный как DCO, установлен на частоту 8 МГц и соединен с внутренними SMCLK (модулем дополнительного тактирования) и MCLK (модулем основного тактирования). Внешний кварцевый резонатор 32 кГц соединен с низкочастотным осциллятором LFXT, который в свою очередь установлен как источник для ACLK-сигнала (вспомогательное тактирование). Таймер A настроен как счетчик с ACLK в качестве источника тактирования. Число 32768 в данном случае эквивалентно одной секунде, число 16384  приравнивается к половине секунды, и так далее. Модуль eUSCI_B0 микроконтроллера настроен для связи с HDC2010 по I²C, а eUSCI_A1 – для связи с дисплеем по SPI.

После начала цикла выполнения программ каждая итерация микроконтроллера начинается с проверки состояния кнопки S1 и установки переменной в размерность Цельсия или Фаренгейта. Затем выполняется транзакция по I²C, чтобы дать команду HDC2010 начать измерение температуры и влажности. Во время этого измерения, занимающего несколько миллисекунд, MSP430FR5969 установлен в режим LPM4. После того как от датчика получены показания температуры и влажности, таймер инициирует прерывание. Значения температуры и влажности преобразуются в символы с помощью библиотеки tmpdecode.c. Эта библиотека предназначена для преобразования строк без потери 16-разрядной точности, но ее можно настроить и для меньшей точности. Наконец, значения температуры и влажности отображаются на дисплее, и MSP430FR5969 возвращается в режим LPM4 до старта следующего цикла через две секунды. Блок-схема данного алгоритма отображена на рисунке 8.

Рис. 8. Блок-схема алгоритма работы HDC2010METER-EVM

Заключение

В настоящий момент нитрид-галлиевые транзисторы стали не просто реальностью, а настоящей альтернативой для кремниевых MOSFET. К услугам разработчиков — широкий выбор GaN-ключей, инструментов отладки и моделирования, специализированных драйверов, реальных примеров использования и т.д. Это касается как крупных, так и мелких производителей. GaN-транзисторы обеспечивают параметры эффективности и производительности, превосходящие те, что могут предложить существующие и даже анонсируемые кремниевые MOSFET.

Тем не менее, скорость и возможности GaN-ключей требуют от разработчиков повышенного внимания при использовании. Это в первую очередь касается анализа характера включения и выключения с учетом значений dV/dt и di/dt, токов заряда и разряда, возможных шумов и паразитных связей. Также не стоит забывать о грамотной компоновке элементов и разводке печатной платы.

Заключение

Обладающие малыми габаритными размерами и имеющие малое энергопотребление датчики влажности и температуры серии HDC (в частности, HDC2010) производства компании Texas Instruments дают возможность выполнять замеры относительной влажности с погрешностью ±2% и температуры – с погрешностью ±0,2°С. Благодаря этому, в совокупности с малопотребляющей серией микроконтроллеров MSP430FRxx, датчики серии HDC позволяют создавать устройства, применяемые в самых разных приложениях, таких как системы умного дома, дымовые и тепловые сигнализации, системы вентиляции и кондиционирования, коммуникационное оборудование и так далее. В то же время широкая поддержка от Texas Instruments, включающая в себя примеры программного обеспечения, референс-дизайны и тематические ленты на форумах позволяют максимально упростить и ускорить процесс создания собственных систем мониторинга.

Похожие записи:

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. закон ома для цепей переменного тока Ретро проводка в современном доме Где используется фидерный кабель Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине