Integrationskraft Passive Bauelemente und taktische Kompromisse für Energieeffizienz: Teil 1, Harmonie - Design Wie ein Symphony Dirigent Abstract: Auf der Suche nach kleineren, dünneren und leistungsfähigere Geräte, müssen Designer, um die Größe der Macht der Passive, Induktivitäten zu verringern, und capacitors.This Anwendungshinweis erforscht paradoxe Engineering Kompromisse, die sich auf die Energieverwaltung und Schaltteile . Nach einer Diskussion der Schalt- und Filterverluste, Schalt Glitches, Totzeit und Durchschuss, schaltet Diskussion um Tricks im Umgang mit integrierten ICs zur Energieeffizienz Probleme zu lösen.

Einführung Netz Passive, Induktivitäten und Kondensatoren sind groß in der heutigen Konsumprodukte. Das ist groß, wie in der physikalischen Größe im Vergleich mit den winzigen dünnen Handys und Tabletten heute überall erscheinen. Was ist ein Ingenieur, zu tun? Wir müssen klug sein und wissenschaftliche Methoden anzuwenden. Es scheint, wie ich höre dies jede Woche. "Lasst uns reduzieren die Schaltnetzteilgröße und Effizienz zu steigern", was normalerweise bedeutet das Hinzufügen von mehr Batterielaufzeit. Sicher, gute Idee, aber wir müssen noch den physischen Raum zu reduzieren. Ein vielversprechender Ansatz, um dem Dilemma ist es, die Macht der Passive wegen ihrer relativ großen Größe anzugreifen. Wir beginnen dieses zweiteiligen Serie durch die Erforschung viele widersprüchliche, unpassend, und paradox Engineering Kompromisse. Teil 1 konzentriert sich auf die breite Palette von Wissen, ähnlich wie eine Symphonie Dirigent, dass ein guter Designer benötigen, um ein gut integrierte, energieeffiziente Lösung zu gewährleisten. Die Symphonie Leiter muss den Klang und die Fähigkeit jedes Instrument und jeder Musiker zu einem harmonischen Produktion lenken wissen. Seine geschickte Verflechtung von Musik fügt dem Publikum Freude und schafft Rückkehr Kunden. Ja, es ist ein gutes Vorbild für uns.

Warum auf Switching Supplies Konzentrat? Der Trend in der Geräte ist zu klein, leicht, dünn, und Energieeinsparungen mit vielen "coolen" Funktionen. Dies gilt sowohl für portable Consumer-Geräte, ultra-dünnen Großbild-TVs und sogar für weiße Ware wie Geschirrspüler, Waschmaschinen und Wäschetrocknern. Die Verbraucher sind mehr anspruchsvolle dauerhafte Batterien für den Betrieb und die schnellere Aufladung. Die Probleme wirklich in Power-Management und Batterien zu kristallisieren. Batterietechnologie hat Durchbruch Fortschritte versprochen, aber diese haben sich nur langsam zu materialisieren, weil Probleme in der Chemie sind schwer zu schnell zu lösen. Infolgedessen müssen wir uns auf der Bewältigung der Management-Thema zu konzentrieren. Linear Analogregler-Stromversorgungen müssen Überspannung in Wärme, wo Schaltgeräte können die Spannung mit minimalem Verlust verwandeln einzuschalten. Der anfängliche Gedanke ist es, Energie zu sparen. Erstens müssen wir für Nanoampere Ziel, so dass wir so viel Strom benötigen. Zwar gibt es viele Techniken zur Energieeinsparung in diskreten Komponenten, gibt es viele weitere, die in integrierten Schaltkreisen (ICs) verwendet werden kann. Zweitens müssen wir die passive in einem Hybrid-IC-Paket zu platzieren. Wir könnten damit durchkommen, indem eine oder zwei diskrete Komponenten im Inneren, aber sicher nicht 10. Lassen Sie uns versuchen. Drittens müssen wir uns fragen, wie klein wir bekommen, was logisch ist die gleiche wie die Frage, wie hoch können wir in der Frequenz gehen, ohne Effizienz. Können wir hoch genug in der Frequenz, so dass wir tatsächlich nutzen könnte einen Bonddraht oder eine On-Chip-Kondensator? Es gibt viele Arten von Schaltmaterial , aber in diesem Anwendungshinweis, auf dem Bock Versorgung konzentrieren wir uns. Dies nimmt eine höhere Spannung und reduziert sie auf eine niedrigere Spannung. Unser Fokus liegt auf kleinen Bedarf, weniger als ein paar Ampere und mit Spannungen unter 10V. Klein, leicht, effiziente Netzteile sind das Markenzeichen der in Verbraucher- und tragbare Batterie-Geräte gefunden.

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