最新半导体和电子元件的全球授权分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开始分销STMicroelectronics (ST) 的BlueNRG-2片上系统 (SoC)。BlueNRG-2 SoC为能源效率极高的可编程处理器,具有超低功耗、高射频信号强度,以及大容量片上存储器,能够运行低功耗蓝牙®软件和应用程序代码。BlueNRG-2兼容蓝牙4.2并通过蓝牙5.0认证,可确保与最新智能手机的互操作性,并支持更多增强功能,如先进的安全性与隐私性,以及能加快数据传输速度的扩展数据包长度。

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贸泽电子备货的ST BlueNRG-2无线SoC不仅具有与BlueNRG无线电模块相同的RF性能,还改善了休眠模式下的电流消耗,延长了应用电池寿命。此SoC具有32位Arm® Cortex®-M0处理器和低功耗蓝牙无线电模块,提升了能源效率和无线电性能。BlueNRG-2还包含256KB的片上闪存(允许设计人员嵌入低功耗蓝牙协议栈和应用程序代码)、具有保持功能的24KB静态RAM(2个12KB存储区)以及SPI、UART、I2C标准通信接口外设。

此器件具备超低功耗设计的优点,包括支持唤醒和睡眠快速转换,以及仅500 nA的待机电流。除了高达96 dB的出色链路预算以外,其RF输出功率更是提升至+8 dBm,即使在噪声环境下仍能确保通讯依然清晰可靠。BlueNRG-2 SoC符合多种RF法规,包括ETSI EN 300 328、EN 300 440、FCC CFR47 Part 15和 ARIB STD-T66。

贸泽还备有STEVAL-IDB008V1评估平台,其中包含板载BlueNRG-2 SoC、加速度计、陀螺仪、MEMS压力和温度传感器及调试连接器。借助于功能齐全的STSW-BLUENRG1-DK软件开发套件 (SDK),此评估板所提供的三个电源选项还能帮助工程师开发面向各种应用的解决方案,包括可穿戴设备、零售beacon、免钥匙进入系统、智能遥控器、资产跟踪器以及工业医疗监控器。

更多详情,敬请访问http://www.mouser.com/new/stmicroelectronics/stm-bluenrg-2/

贸泽电子拥有丰富的产品线与卓越的客服,通过提供采用先进技术的最新产品来满足设计工程师与采购人员的创新需求。我们库存有全球最广泛的最新半导体及电子元件,为客户的最新设计项目提供支持。Mouser网站Mouser.cn不仅有多种高级搜索工具可帮助用户快速了解产品库存情况,而且网站还在持续更新以不断优化用户体验。此外,Mouser网站还提供数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息和工程用工具等丰富的资料供用户参考。

关于贸泽电子 (Mouser Electronics)
贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家屡获殊荣的一流授权半导体和电子元器件分销商,专门致力于以最快的方式,向设计工程师和采购人员提供业界顶尖制造商的最新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销来自超过600家生产商的400多万种产品。我们通过遍布全球的22个客户支持中心为客户提供一流的服务,并通过位于美国德州达拉斯南部,拥有最先进技术的7万平方米仓库向全球170个国家/地区,超过55万家客户出货。更多信息,敬请访问:http://www.mouser.cn

围观 6

最新半导体和电子元件的全球授权分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起提供Cypress SemiconductorWICED® CYW43907评估套件。此套件可为工程师提供可行的解决方案,能在生产过程中评估器件,因此能在生产物联网 (IoT)产品时大幅缩短产品上市时间,降低风险和成本。

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贸泽电子供应的Cypress WICED CYW43907评估套件基于Cypress CYW43907片上系统(SoC)。CYW43907无线SoC结合了双频802.11n (2.4 GHz和5 GHz) Wi-Fi以及32位Arm® Cortex®-R4应用程序微控制器子系统。此SoC具有2 MB SRAM和多个标准化接口,包括以太网 (RMII/MII)、UART、SPI/QSPI和I2C接口。

评估板的工作电压为3.3 V,并具有一个RJ-45以太网连接器、板载PCB天线、外部天线连接器、一个板载编程器和调试器及一个microSD卡插槽。另外,此评估板还提供Arduino Uno兼容接头,使设计人员可以通过现货供应的Arduino扩展板为传感器及其他外设增加硬件功能。

此外,Cypress还提供了支持CYW43907评估套件的Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices (WICED) Studio,这是面向物联网的软件开发套件 (SDK),在一个集成开发环境(IDE)中包含Wi-Fi、蓝牙®和组合连接的程序库及示例代码。此开发平台可用于包括家居自动化、医疗、健康与健身、音频和工业IoT等在内的无线应用。

有关WICED CYW43907评估套件的更多信息,敬请访问http://www.mouser.com/new/Cypress-Semiconductor/cypress-wiced-cyw43907-kit/

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贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家屡获殊荣的一流授权半导体和电子元器件分销商,专门致力于以最快的方式,向设计工程师和采购人员提供业界顶尖制造商的最新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销来自超过600家生产商的400多万种产品。我们通过遍布全球的22个客户支持中心为客户提供一流的服务,并通过位于美国德州达拉斯南部,拥有最先进技术的7万平方米仓库向全球170个国家/地区,超过55万家客户出货。更多信息,敬请访问:http://www.mouser.cn

关于Cypress
Cypress是业内知名的龙头企业,主要为全球最具创意的汽车、工业、家庭自动化和家电、消费类电子产品及医疗产品提供先进的嵌入式系统解决方案。Cypress的可编程片上系统、通用微控制器、模拟IC、无线和USB连接解决方案以及高性能的可靠存储产品可帮助工程师设计出与众不同的产品并率先抢占市场。Cypress致力于为全球客户提供卓越的支持和设计资源,让那些别具匠心、不走寻常路的工程师和设计师能够打破常规,以前所未有的速度设计出让人耳目一新的产品。

围观 8

半导体与电子元器件业顶尖工程设计资源与授权分销商贸泽电子(Mouser Electronics) 近日在上海举办“Now & Future智赢现在 领创未来”主题活动,华人第一车手董荷斌、众多原厂汽车电子负责人以及来自同济大学、哈尔滨工业大学车队同学和指导老师,尽数出席,共襄盛举,贸泽电子希望通过本次活动搭建连接汽车电子现在与未来的桥梁,将对速度和未来科技的热忱坚持到底。

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贸泽电子以“速度”和“服务”作为品牌内核,致力于以最快的速度为设计工程师、采购、高校师生带来最优质的元器件和服务。因为速度,贸泽电子与有着“华人第一车手”之称的董荷斌结缘,并在校园计划中赞助了包括同济大学和哈尔滨工业大学在内的诸多学生车队。如今,代表“现在”的董荷斌在WEC赛场风驰电掣,代表“未来”的学生车队们在各项国内外比赛中名扬四海。

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活动中哈尔滨工业大学HRT车队、同济大学电车、油车队代表依次向大家介绍了车队的近况与发展。美国德州仪器公司汽车电子业务拓展经理姚志成先生从原厂角度,就大家关心的汽车电子问题做了名为“TI 汽车: 为用户带来更好的驾驶体验与安全性”的主题演讲。有着华人第一车手称号的董荷斌先生也现身说法,讲述了在自己成长路程和世界最高等级比赛中不为人知的秘辛。

随后,贸泽电子亚太区市场暨商务拓展副总裁田吉平、董荷斌、美国德州仪器汽车电子业务拓展经理姚志成、英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子事业部市场总监杜曦、Cypress汽车电子事业部亚太区市场经理卜阳春以及同济大学电车指导老师戴海峰副教授、油车队指导老师张新丰,哈工大车队指导老师刘逸群等出席了名为“汽车电子的现在与未来”圆桌论坛,论坛上就汽车行业的互联、自动、共享、电动等变革关键词展开讨论,从分销商、原厂、赛车领域最新应用和未来可能的发展趋势角度各抒己见,打造了一场汽车电子的思想盛宴。

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贸泽电子亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平女士表示:“Now&Future这个主题有两层含义,第一是以董荷斌和校园车队之间的传承;第二则是汽车电子的现在与未来发展。由于近年来无人驾驶、车联网将传统汽车产业推上了史无前例的变革,面对如此巨大潜力的市场,老牌汽车电子企业纷纷加大在汽车领域的布局,汽车的安全性、舒适性、动力性、娱乐性、经济性等任何一项都可能成为汽车电子发展创新的方向。”

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田副总裁补充道:“贸泽电子对校园车队和董荷斌的支持源于自身对速度的不懈追求和对中国创造崛起的希冀。我们也希望通过这样的活动让大家看到一个不一样的贸泽电子。我们所打造的不单是一个元器件采购网站,更是一个技术信息平台,我们希望创客、学生、设计工程师们都能在平台上有所收获,让他们感觉到贸泽电子是真正关注最新研发动向,能加速产品设计的分销商,进一步印证了为工程师带来启发新设计的最新产品和技术信息的承诺。”

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贸泽电子拥有丰富的产品线与卓越的客服,通过提供采用先进技术的最新产品来满足设计工程师与采购人员的创新需求。我们库存有全球最广泛的最新半导体及电子元件,为客户的最新设计项目提供支持。Mouser网站Mouser.cn不仅有多种高级搜索工具可帮助用户快速了解产品库存情况,而且网站还在持续更新以不断优化用户体验。此外,Mouser网站还提供数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息和工程用工具等丰富的资料供用户参考。

关于贸泽电子 (Mouser Electronics)
贸泽电子隶属于沃伦巴菲特的伯克希尔哈撒韦集团公司。贸泽电子是一家屡获殊荣的一流授权半导体和电子元器件分销商,专门致力于以最快的方式,向设计工程师和采购人员提供业界顶尖制造商的最新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销来自超过600家生产商的400多万种产品。我们通过遍布全球的22个客户支持中心为客户提供一流的服务,并通过位于美国德州达拉斯南部,拥有最先进技术的7万平方米仓库向全球170个国家,超过55万家客户出货。更多信息,敬请访问:
http://www.mouser.cn

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作者:贸泽电子 Bill Schweber

电子产品就像一个暴脾气的邻居:既不能经受潮湿的环境,在其工作范围内也不能有污染物(就像不能忍受小孩儿在花园里胡闹一样)。国际电工委员会(The International Electrotechnical Commission ,简称IEC),制定了一套防护等级制度(Ingress Protection,简称IP),用以定义电子器件的防潮和抗污染等级。本文讨论了电子器件为何需要一个清洁的工作环境,并讨论了污染物是如何进入电子系统的。本文还讨论了IP标准和相关事例。

为何电子器件需要无污染环境

进入电子器件外壳或封装的污染物会造成器件的损坏,他们可能导致器件寿命缩短,也可能导致器件的失灵。损坏的方式是多种多样的,例如,灰尘在插座、接口、电路板的缝隙处过多的积累,则会导致接触不良;灰尘也可能形成绝缘层,导致电路发热;如果灰尘和污垢进入了接触面之间,恶化的电导率会导致开关、继电器和连接器出现一系列的问题;在高压环境下,灰尘和污垢还会导致导线之间、导线与大地之间产生电弧。

潮湿,或者说水、湿气,是电子器件,尤其是精密电子器件的敌人。不论是雷雨还是毛毛细雨,都会使产品暴露在不良的环境中。仅仅用清水清洁电路设备都会导致一系列的问题,更不用说高压水流对设备造成的损坏了,自助洗车就是一个典型的例子,比如在洗车过程中用高压水流清理引擎盖底下的器件,则会导致器件的损害。更严重的是,潮湿的环境中凝结的水也会造成一系列的问题,当设备从低温环境移动到室温环境时,电路上会形成水气。如果此时电路通电,则可能造成短路。

烈性化学物质、表面活性剂或清洁液体(如高压喷雾清洁设备中使用的清洁液体)会对电子设备和电路产生腐蚀性破坏,铜、铝和银等化合物对此更为敏感。腐蚀效应削弱了材料固有的特性,导致电流承载能力下降。小尺寸的电子元件意味着小的导电面积和更低的抗腐蚀能力,因此小尺寸器件更为脆弱。

IEC IP 评级系统概览

不要与互联网中的IP协议混淆,IEC IP标准衡量的是入侵保护等级。随着消费类电子产品的便携化和对耐用性的要求,这个标准逐步变得流行。IP名称(或代码)由两位数字构成,如IP67,IP68和IP69K:

• IP代码的第一位数字表示设备对固体的防护等级。
• 第二位数字表示电子元件和电路中置于液体中保存的良好程度。
• 如表1所示,固体、液体的防护等级随着级别的提高而增加。

表1:在IEC IP等级中,固体和液体保护等级随着等级的提高而增加。

1st Digit

(第一位数字)

Description(描述)

2nd Digit

(第二位数字)

Description(描述)

0

Non-protected(无防护)

0

Non-protected(无防护)

1

Protected   against objects >50 mm(防护大于50mm的物体)

1

Protected   against drips(防水滴)

2

Protected   against objects >12.5 mm(防护大于12.5 mm的物体)

2

Protected   against drips if the 
  housing is bent at an angle of 15°
(如果外壳以15°的角度弯曲,则可以防水滴)

3

Protected   against objects >2.5 mm(防护大于2.5 mm的物体)

3

Protected against   spray-water(防喷水)

4

Protected   against objects >1.0 mm(防护大于1.0 mm的物体)

4

Protected against   splash-water(防水溅)

5

Dust protected(防灰尘)

4K

Protected   against splash water at increased pressure(防压力较高的水溅)

6

Dust-tight(完全防尘)

5

Protected   against jet-water(防射水)

6

Protected   against strong jet-water(防较高压射水)

6K

Protected   against strong jet-water at increased pressure(防高压射水)

7

Protected   against the effects of 
  temporary submersion in water
(可短时浸水)

8

Protected   against the effects of permanent submersion in water(可长期浸水)

9K

Protected   against water during high pressure/steam cleaning(可使用高压水/水蒸气进行清洁)

 

 

IP评级结合了固体和液体评级:

  • IP67 - 防尘,防止水中短暂浸入
  • IP68 - 防水,防止水中持续浸泡
  • IP69K - 在高压/蒸汽清洁(除潜水)时,防尘,防水

“固体物体”包括从大于50mm的物体到灰尘微小斑点之间的所有物质。IP2_等级表示外壳防止儿童的手指或类似物体的伸入;任何小于手指的物体都可能会穿透外壳并造成伤害。IP等级IP6_表示设备防尘。

第二个数字表示外壳对液体的防护等级,范围为0到9K。评级为3表示设备可防雨,8级表明设备可长期浸水。IP名称为_9K表示设备具有最高的等级,表示可承受高压/蒸汽清洁。值得注意的是,_9K评级并不一定意味着机柜可以长期浸水(IP_8)。

IEC IP 评级的系统应用

对于开过盖的电子产品,不论是电脑或者汽车保险盒,灰尘都会进入。低IP等级的设备主要防止诸如手指等突出物体的进入,5-6等级的设备主要防止灰尘入侵。评级为5的设备表明灰尘不会干扰设备的运行,评级为6的设备可以创造无尘环境。台式计算机为了平衡成本、散热和电路保护要求,需要达到5级。灵敏传感器和电路经常需要进行封装或者使用“pot”型器件,以防止任何固体入侵,同时能达到IP6_标准。

液体可以以多种方式入侵外壳。重力提供垂直冲击所需的动力,通常指雨淋和水滴。室外使用的设备的防水标准通常可以防止此类入侵。带防护的插座、安保摄像机、室外灯都是典型的例子。雨水和水滴由于水溅或喷洒可具有动力。比如自然界中的风,或者人类活动中机床喷洒的冷却剂都具有这种动力。当液体被推入喷射嘴时,会产生喷射流。在日常生活或者工业环境中,常常会用到喷射嘴。

液体IP评级可以使用汽车的外壳作为例子加以说明。外壳可以保护汽车在暴风雨中不进水(IP_3)。如果起风了,或者汽车驶入一个水坑溅起了水(驾驶员最好别开着车窗),这时需要达到IP_4防护。当车主在车道上用水管洗车时,需要达到IP_5防护。去一个洗车店则需要达到IP_6防护等级,才能使车内保持干燥,并且保护汽车的电气系统不受损坏。

浸入式是入侵防护产品评级和资质的焦点。个人电子产品中,首先提供此类防护的是腕表,然后是相机,最近能够达标的设备是手机。在这个领驭中,“防水”通常有诸多解释方式,但IP67和IP68则能提供更为精准的定义。浸入防护则通常应用于诸如水流中的传感器,部分时间或全部时间工作于水下的通讯、感知、导航系统中的电子器件。由于它们的工作环境中有水压的因素,它们通常需要更为精良的设计,比如加强的密封系统,以最大限度地保证设备的使用寿命。

工业环境中经常使用高温、高压冲洗。通常,此类操作的目的是消除食品设备或制药设备上的细菌和污染物。在设备运输或者日常维护时,通常会涉及到深度清洁。不要忘记前面提到过的使用高温高压去清洗引擎零件的暴力邻居(希望他别再变得更暴力了)。在工业环境中(比如食品加工、药品加工、石油化工、垃圾回收、灌装、运输),您常常会见到达到IP69K等级的设备。

贸泽电子:提供专业防护

贸泽电子提供全系列产品,可抵御恶劣环境。坚固且密封的外壳可保护电子电路不受液体,颗粒物和干涉的影响。产品数据中标明了IP等级(代码IEC 60529)以及国家电气制造商协会(NEMA)等级。

需要查找适用于恶劣环境的产品,可以使用关键词搜索(或输入零件号)来搜索整个目录。您也可以浏览所有类别和厂商。如果您是注册用户,可以使用笔记功能来汇总和整理查询信息。

贸泽电子提供详尽的恶劣环境参考文档,可帮助您寻找适合的防水或防尘器件。在这里,您可以找到几千个电气外壳,盒子,箱子,机架和橱柜,它们都列出了相应的IP值。

IP代码的功能提供有关设备防尘,抗污和防水的能力的标准化信息。希望这个功能可以准确地告诉您,您孩子的iPhone手机是否能经得住来自暴脾气邻居的水管的冲洗。

原文链接:
https://www.mouser.com/applications/ingress-protection-matters/

该发布文章为独家原创文章,转载请注明来源。对于未经许可的复制和不符合要求的转载我们将保留依法追究法律责任的权利。

围观 29

最新半导体和电子元件的全球授权分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 与Pycom签订了全球分销协议,Pycom是一家多网络物联网(IoT)开发板和模块制造商。贸泽备货的Pycom产品线基于领先的Espressif ESP32 芯片组和开源MicroPython脚本语言。

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工程师能够借助于Pycom的创新硬件,运用以下技术快速设计并连接设备:Wi-Fi、经典蓝牙®和低功耗蓝牙技术;LPWAN通信技术LoRa和Sigfox;最新LTE蜂窝网络、NB-IoT和Cat M1。这些企业级IoT开发板具有通用引脚布局,可在扩展板和面包板上互换。此外,其功耗超低,只用一节电池即可运行长达10年。

L01模块和LoPy开发板还支持LoRa远距离无线协议,因此能够提供Wi-Fi和蓝牙连接。借助于MicroPython脚本,器件编程速度可提高10倍,而在用作LoRa Nano 网关时,能连接5公里半径范围内多达100个LoPy设备。FiPy板以与WiPy和LoPy板相匹配的尺寸提供一个5网络开发平台。FiPy 是一个开源固件平台,具有用于Wi-Fi和蓝牙连接的ESP32芯片组并支持LoRa、Sigfox以及LTE Cat M1和NB-IoT网络。

SiPy开发板具有14 dBm和22dBm两个版本,均支持Wi-Fi、蓝牙和Sigfox通信。14 dBm版本适合用于RCZ1和RCZ3区域的Sigfox网络,而22dBm版本适合用于RCZ2和 RCZ4区域的Sigfox网络。G01模块和GPy开发板支持Wi-Fi、蓝牙和蜂窝LTE-M通信,单个芯片即可为窄频IoT应用提供LTE-M Cat M1和NB1连接。此模块和电路板支持从699 MHz到2690 MHz 的34个频段,因此可供全球设计人员使用。

上述开发板均集成了Wi-Fi和蓝牙天线、U.FL天线连接器和22个通用输入/输出 (GPIO),并支持I2C、SPI和 UART接口。为进一步支持Pycom模块及开发板,贸泽还备货了Pysense传感器扩展板、Pytrack GPS和加速度计扩展板、扩展板2.0以及用于LoRa/Sigfox和LTE-M的天线套件。

更多信息,敬请访问 http://www.mouser.com/pycom

贸泽电子拥有丰富的产品线与卓越的客服,通过提供采用先进技术的最新产品来满足设计工程师与采购人员的创新需求。我们库存有全球最广泛的最新半导体及电子元件,为客户的最新设计项目提供支持。Mouser网站Mouser.cn不仅有多种高级搜索工具可帮助用户快速了解产品库存情况,而且网站还在持续更新以不断优化用户体验。此外,Mouser网站还提供数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息和工程用工具等丰富的资料供用户参考。

关于贸泽电子 (Mouser Electronics)
贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家屡获殊荣的一流授权半导体和电子元器件分销商,专门致力于以最快的方式,向设计工程师和采购人员提供业界顶尖制造商的最新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销来自超过600家生产商的400多万种产品。我们通过遍布全球的22个客户支持中心为客户提供一流的服务,并通过位于美国德州达拉斯南部,拥有最先进技术的7万平方米仓库向全球170个国家/地区,超过55万家客户出货。更多信息,敬请访问:http://www.mouser.cn

关于Pycom
Pycom鼓励每一个人成为发明家并帮助他们完成挑战传统物联网的梦想。自成立以来,Pycom推出了ESP32开发板和配套OEM模块的LPWAN全协议栈物联网,所有这些产品都能在网络边缘部署多网络、低功耗物联网。Pycom提供了一个通用的开源micropython固件栈,由一个完整的物联网协议栈提供支持,包括可通过具有IDE插件的Pymakr套件、Pymate移动应用程序以及Pybytes (免费的中间件平台和桌面应用程序)等多种网络访问的LPWAN网络。Pycom旨在提供各式各样的IoT解决方案,并拥有迅速成长的全球社区#GOINVENT,这里汇聚了寻求部署具有更大价值的企业级互联解决方案的业余爱好者和专业开发人员。

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由贸泽电子主办的2017贸泽电子智造创新设计大赛现在已经正式开启!旨在为中国有激情、有梦想的在职工程师、相关专业老师、高校在校学生,以及电子爱好者提供尽情发挥创意,迸发设计灵感的平台。

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关于大赛

贸泽电子智造创新大赛建立在 “有想法就可以立即去做”的现时代背景上,不甘受限于平凡的制造,并希望通过将奇妙的创意和智能应用相结合,从而造出不一样的优智产品。

如果你对日常生活中一成不变的电子产品、工业应用等有自己的理解,那么,你可以带着你的想法,尝试为这个时代设计和创造出更智能、更创新的产品应用,让智能生活来得更快一些!

大赛主题

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参赛对象
参赛对象为工程师、电子爱好者及高校师生等,可以个人或者团队形式参赛,组队不要超过3名成员。

参赛平台

1. 参赛者须【至少选择一种,鼓励多种】由主办方提供的开发平台(含器件)参赛;

2. 每种开发平台(含器件),主办方对每个参赛团队【免费提供一套】,如需多套,请至“开发平台”页面通过相应购买链接进行购买。

时间安排

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奖项设置

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大赛补助

1. 完成并完整提交参赛作品者均可获得500元开发补贴;

2. 竞赛期间,凡在贸泽电子官网购买产品的参赛者,将交易截图上传至大赛论坛,即可获得现金返现。满100元返10元,满200元返20元,依次类推......,返现100元封顶。

评选标准

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大赛评委

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参赛须知
1.参赛者必须保证参赛作品为首次参赛的原创作品,参赛作品不存在权利争议或侵犯第三方知识产权的行为,违反者自行承担相应责任。任何参赛作品知识产权方面的争议均与本次竞赛的主办单位无关。

2.参赛作品若经人检举或告发为他人代劳或违反本竞赛相关规定,有具体事实者并经查证属实者,主办单位将取消该队伍之参赛资格。若该作品为得奖作品,主办单位将追回原授予的荣誉及奖励。

3.参赛作品若经人检举或告发,涉及著作权、专利权等侵害,将由参赛队伍自行负担相关责任。侵权行为一旦经法院判決属实,主办单位将取消该队伍的参赛资格。若该作品为得奖作品,主办单位将追回原授予的荣誉及奖励。

4.参赛作品的专利权、著作权等知识产权均归属该参赛队伍所有,但主办单位享有以原作者名义发表该项作品的权利。

5.参加队伍应尊重评选委员会的决议,除非能具体证明其他作品违反本办法相关规定,不得有其他异议。

6.大赛阶段缴交所有文件将不退回,请参赛队伍自行备份。

7.本办法如有未尽事宜,主办单位得随时修正,并公告活动官方网站,不另行通知各参赛队伍。

8.大赛主办方拥有本届大赛的最终解释权。

这是施展你的才华与梦想的时刻,拿出任何关于消费电子、物联网、工业应用或者其他领域的电子相关作品,就有机会赢取大奖,机会难得,不容错过!

点击以下注册按钮进行报名吧!

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围观 8

作者:贸泽电子 Bill Schweber

在过去的十多年里,行业专家和分析人士一直在预测,基于氮化镓(GaN)功率开关器件的黄金时期即将到来。与应用广泛的MOSFET硅功率器件相比,基于GaN的功率器件具有更高的效率和更强的功耗处理能力。这些优势正是当下高功耗高密度系统、服务器和计算机所需要的,可以说专家所预测的拐点已经到来!

时下,多个厂商正在大量的生产GaN器件,这些GaN器件正在被应用于工业、商业甚至要求极为严格的汽车领域的电力和电机控制中。他们的接受度和可信度正在逐渐提高。(请注意,基于GaN的射频功放或功放也取得了很大的成功,但与GaN器件具有不同的应用场合,超出了本文的范围。)本文探讨了GaN器件的潜力,GaN和MOSFET器件的不同,GaN驱动器件成功的关键并介绍了减小栅极驱动环耦合噪声技术。

为什么GaN器件得到了发展?

基于硅的MOSFET器件已经取得了巨大的成功,目前,它们已经在几十瓦到几百瓦甚至上千瓦功率的应用场合成为了标准,如AC/DC、DC/DC以及电机驱动等领域。硅MOSFET器件已经对多个参数进行了优化,如通导通阻RDS(ON)、额定电压、开关速度、封装等。这些MOSFET性能的提高已经趋于稳定,因为目前的性能已经接近了物理材料的理论极限。

这给氮化镓功率器件的发展创造了条件。GaN是一种高电子迁移率晶体管(HEMT),如图1所示。高电子迁移率晶体管意味着GaN器件的临界电场强度大于硅。对于相同的片上电阻和击穿电压,GaN的尺寸更小。GaN还具有极快的开关速度和优异的反向恢复性能,在低损耗、高效率的应用场合这一点十分重要的。600/650V等级的GaN晶体管现在已经广泛使用,具有广泛的应用前景。

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图1 GaN器件建立在硅衬底上,有一个二维横向的电子通道(2DEG)和AlGaN/GaN异位外延结构,提供了极高的电荷密度和迁移率。当门级电压为零(左图)时,晶体管截止,当门级电压超过阈值电压时(中间和右图),晶体管导通。(来源: GaN Systems)

GaN器件分为两种类型:

  • 耗尽型:耗尽型GaN晶体管常态下是导通的,为了使它截止必须在源漏之间加一个负电压。
  • 增强型:增强型GaN晶体管常态下是截止的,为了使它导通必须在源漏之间加一个正电压。

两种类型的不同,不仅仅在于他们的操作模式不同。对于耗尽型器件,在应用时需要解决启动问题,在启动时必须首先加一个负压,使器件截止,以避免在启动过程中产生短路电流。与之相反,增强型器件的常态是关闭的,当栅极上没有偏置电压时,源漏之间不会有电流通过,这是理想的启动状态。为了解决耗尽模式GaN器件的这个缺点,它们通常被封装在一个带有低电压的硅MOSFET的级联结构中,从而避免出现这种情况。

GaN与MOSFET

GaN与MOSFET器件有不同之处,也有相同之处。首先来看看它们的相同之处。虽然GaN的参数值和MOSFET不同(这也正是GaN具有吸引力的原因),但很多术语是相同的。比如他们都有源级、漏级和栅极,他们的关键参数都是导通电阻和击穿电压。

当然,它们的相似之处远超这些表层内容。MOSFET和增强型GaN常态下都是关闭的,并且都是电压驱动的(不是电流驱动),都有输入电容,输入电容必须由驱动电路进行充放电。充放电的波形和转换速率都是影响其性能的重要因素。

此外,他们之间的差异也很大,除了明显的半导体材料和工艺外,还有很多显著的差异。首先,GaN的导通电阻非常低,这使得静态功耗显著降低,提高了效率。另外,GaN FET的结构使其输入电容非常低,提高了开关速度。GaN器件可以在纳秒内电压上升到几百伏,支持几MHz频率的大电流转换。(最新一代的器件可以应用在几百MHz的场合)。这意味着GaN具有更高的效率,并可以使用更少的电磁学和被动元件。

一个具有代表性的GaN器件是GaN Systems 的GS66516B——650V增强型GaN功率晶体管,它具有大电流、高电压击穿和高的开关频率(图2)。该晶体管具有6个引脚,底部散热,如图3,封装尺寸只有11×9毫米,具有非常低的管壳热阻,导通电阻仅为25mΩ,最大漏源电流为10A,开关频率超过10MHz。

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图2: GaN Systems的GS66516B 650V增强性GaN晶体管,具有6个引脚,电流提高了两倍,杂散电感更小。(来源:GaN Systems)

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图3: GaN Systems的GS66516B 封装尺寸11x9mm,底部扇热,可以达到最优的扇热效果。(来源: GaN Systems)

驱动是GaN成功的关键

无论是GaN还是MOSFET,一个可靠并且合适的驱动是器件可以稳定运行的关键。简单来说,驱动电路就是低压、低电流的MCU数字接口和高压、高电流、高速度的功耗器件之间的电路。

当然,驱动所扮演的角色远不止于此。驱动必须能够以足够高的速度对栅极上的电容进行充电,使晶体管开启,同时不会引起振铃和过冲。在关断模式下,它必须能够快速的对栅极电容进行放电,不引起振铃或过冲。它必须始终如一的这么做,并且保持恰当的时钟倾斜以避免shoot-through短路。

决定GaN驱动器件的主要参数有三个:最大栅极电压,栅极阈值电压和体二极管压降。增强型GaN器件的栅源电压是6V,大约是MOSFET的一半,这简化了产生所需开关电压和电流的挑战。栅极电压也比大多数功率MOSFET低,同时具有较低的负温度系数,这也简化了驱动补偿问题。体二极管的正向电压降,是器件结构的固有属性,GaN器件比同等的硅MOSFET的电压要高。

通过一些数字对比可以更明显的看出GaN与MOSFET的区别。GaN比硅MOSFET开关速度更快,dV/dt的转换率大于100V/nsec。对于具有相同RDS(ON)等级的MOSFET和GaN,GaN的开启时间比MOSFET快4倍,关断时间快2倍。虽然越快越好,但这也给驱动电路带来了新的挑战。米勒效应也同样影响了晶体管的开启/关断速度和波形(你还记得半导体器件物理里面的米勒效应吗),对于具有相同RDS(ON)的GaN和MOSFET,GaN的米勒电荷更少,因此GaN可以更快地开启/关闭,这是一个优势。然而,高的速度可能会引起在转换过程中,使桥上的器件组产生shoot-through,从而对效率产生不利影响。因此,必须控制栅极驱动的上拉电阻,以最大限度地减少传输时间,同时不改变其他特性,这也提供了一种避免过冲和振铃的方法。这可以避免开启/关闭故障,同时减小EMI的产生。虽然分析变得十分复杂(图4和图5),但在阈值电压较低的GaN器件中,最简单的解决方案就是将驱动栅极的上升和下拉电阻分开,并在需要时插入一个离散的电阻(图6)。

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图4 一个GaN需要开启的场景模型。(来源: GaN Systems)

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图5 一个GaN需要关断的场景模型。(来源: GaN Systems)

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图6:通过使用独立的栅极驱动电阻来实现导通和关断,每个阶段都可以得到优化的性能,同时改善振铃、过冲等不良特性。(来源:GaN Systems)

简言之,一个不起眼的无源电阻(或电阻对)成为了成功驱动的关键因素,平衡了相关的参数。合适大小的栅极开启/关闭电阻可以使性能优越、驱动稳定,因此推荐使用独立的栅极驱动电阻。

为了控制Miller效应的影响,这个电阻一般控制在5到10Ω之间。如果开启栅极电阻太大(如10到20Ω),开启的dV/dt速度就会降低,导致开关速度慢。如果转换速度太慢,会出现开关损耗,但这一次是由于Miller效应和潜在的栅极振荡导致的。对于关断来说,栅极需要尽快被拉低,因此栅极电阻通常是1和2Ω。

许多厂商都提供了门驱动芯片,这些芯片是十分有价值的,允许用户为选定的GaN器件、转换速度和其他因素进行调节。在这些驱动芯片中,来自TI的LMG1205可用于增强型GaN FET。它可以在同步的buck、boost或半桥配置中驱动晶体管的高侧或低侧。它为高端和低端提供独立的输入,以获得最大的控制灵活性;峰值电流1.2A,峰值下降电流为5A以防止在转换期间产生不必要开启。门输出具有很强的灵活性,可以独立调整开启和关断电流。

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图7:TI LMG1205 门级驱动器的很多特性适用于GaN。(来源:TI)

输入电压兼容TTL电平,并且最大输入电压可以高达14V,而不考虑VDD轨电压。同时,在高侧/低侧的应用中,低传播延迟和轨到轨的时钟倾斜对效率也是至关重要的。LMG1205具有35ns的典型传播延迟和1.5 ns传播匹配延迟。

其他可用与GaN驱动的芯片还包括Silicon Labs的Si827x系列,Analog Devices的ADuM4223A/B系列,Maxim的max 5048c和TI的LM5113。此外,现有的、已经广泛使用的部分MOSFET驱动芯片也可以用在一些低频率的GaN器件中。

成功不只来自于一个电路

每一个拥有高速电路设计经验的工程师都知道,电路和系统的优化仅仅是系统成功的一部分。在GaN器件和电路中,控制和尽量减少从电源到栅极驱动回路的噪声耦合是至关重要的。高dV/dt和di/dt,加上低输入电容和门限值,很容易导致严重的噪声。米勒效应可能导致栅极振铃或持续振荡。其结果将导致晶体管错误的开启或关闭,导致整个系统故障。

在许多可能的原因中,栅极振荡经常是由反馈路径的杂散电感导致的,以及从电源到栅极回路或者通过栅极和漏极之间的米勒效应电容耦合导致的。通常使用多层的方法来解决这些问题。

该技术包括通过布局来减少杂散电感;通过将门级驱动尽可能靠近GaN器件栅极来减小外部栅极到漏极的耦合;采用低电感,宽PCB板走线;使用开尔文源连接来最小化公共源电感;甚至扩展到采用电隔离电源轨。其他方法包括调整栅极驱动电阻值以微调导通转换速率;使用负偏压(-3V)关断;与栅极串联加入铁氧体磁珠,以减少高频LC振铃和过冲;并且可可以在栅源路径上添加RC“缓冲器”。

结论

基于GaN的开关器件已经真正的变得成熟。目前已经拥有完善的生态系统,包括建模和仿真工具,必要的驱动芯片,应用支持,现场应用经验,并且拥有多个知名供应商和初创企业。这些GaN器件的性能远超目前和在可预见的未来MOSFET能够具有的。然而,GaN器件的高速度也意味着在使用时需要更合理周密的设计,如需要更多的考虑他们的栅极驱动,电压和电流转换速率,电流等级,噪声源和耦合布局考虑因素对导通和关断所带来的影响。

原文链接:https://www.mouser.com/applications/gan-power-devices/

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最新半导体和电子元件的全球授权分销商贸泽电子 (Mouser Electronics),今日宣布与Molex Sensorcon签订全球分销协议。Molex Sensorcon是领先的传感器解决方案供应商,拥有先进的环境传感产品,设计精良、易于使用且效率高,适合要求严格的工作环境。签订协议后,贸泽开始备货Molex Sensorcon的常规环境传感器数据记录器,可满足各种家用、专业和工业需求。

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全球领先的电子元件分销商贸泽电子(Mouser Electronics)联手明星工程师格兰特·今原今天发布了“打造智能城市”系列的第五个,也是最后一个短片 。此系列是贸泽屡获殊荣的Empowering Innovation Together(新创意 新活力)™计划的活动之一。要观看相关视频,请访问https://youtu.be/vDCANm593b0

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引人注目的打造智能城市系列拍摄了格兰特.今原走访三大洲寻访工程师的旅程。格兰特了解了这些工程师如何利用技术来解决他们所在城市面临的严峻问题,并探讨如何将这些技术推广到全球。

格兰特表示:“虽然人类面临着一些巨大的挑战,但在看到这些技术之后,我相信我们能够最终解决这些问题并向前迈进。电子元件的全球分销为各个级别的工程师提供了实实在在的创新机会,生活在这个时代真是太美好了。”

贸泽电子的总裁兼首席执行官格兰·史密斯(Glenn Smith)表示:“‘打造智能城市’系列重点介绍了几种可用来解决全球共同难题的创新技术。即便是小规模创新也能发挥关键作用,就像我们在短片中看到的那样,可以解决不断发展的城市所面临的重大挑战。” 

本系列的最后一个短片将回顾我们在前面三个短片中介绍的创新技术。在葡萄牙的波尔图, 格兰特曾经拍摄过这个城市配备接入点和传感器的公交车和其他车辆如何构成网状网络来提供免费Wi-Fi和大量数据,以帮助城市更高效地运转并大幅减少交通拥堵。

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在洛杉矶,格兰特了解到如何通过实现增强现实(AR)技术让建筑项目更加智能,提高建筑工地安全性,建造出更坚固的大楼,从而提升整体工作效率。

打造智能城市系列由贸泽电子的重要供应商Analog DevicesIntel®、Microchip TechnologyMolex提供赞助。此系列介绍顶尖制造商的最新产品,另外还提供独家视频、文章、博客帖子以及电子书来介绍用于打造未来城市的先进技术。

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关于格兰特.今原
工程界大名鼎鼎的格兰特.今原是电子和无线电控制专家,他在其好莱坞影视制作生涯中成功发挥了自己的工程设计专业知识。除了出演过《流言终结者》和《博茨大战》,格兰特还是众多知名机器人角色的创造者,包括《星球大战》前传中的R2-D2、《克雷格深夜秀》的搭档Geoff Peterson(会说话的机器人),以及最新一代《劲量兔》的机械手臂。

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专注于新产品引入 (NPI) 并提供极丰富产品类型的业界顶级半导体和电子元件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics),即日起开始备货NXP SemiconductorsMRFX1K80H LDMOS 晶体管。MRFX1K80H 是MRFX系列射频 (RF) MOSFET晶体管,此系列器件采用了最新的LDMOS(橫向扩散金属氧化物半导体)技术。MRFX1K80H运用LDMOS技术来提高宽频应用的输出功率,同时维持适当的输出阻抗。

贸泽备货的NXP MRFX1K80H LDMOS晶体管能在65V连续波时提供1800W功率,适用于1.8至470 MHz的射频应用,并且能在所有相角下提供65:1的电压驻波比 (VSWR)。此器件提供50Ω匹配阻抗,可缩短整体开发时间。MRFX1K80H 设计用于30V到65V扩展级电源范围,并具备高击穿电压特性,能增强可靠性,提升效率。这种耐高压特性还可降低系统电流,从而限制直流电源上的应力并减少磁辐射。高输出功率还能减少晶体管数,简化功率放大器复杂度,并降低整体成本。

MRFX1K80H适用于具有适当偏置的线性应用,并提供集成静电放电 (ESD) 防护,改善C类放大器运行性能。MRFX1K80H的目标应用包括工业、科学与医疗 (ISM) 应用以及广播、航空航天与移动无线电设备。

更多有关NXP MRFX1K80H LDMOS晶体管的信息,敬请访问http://www.mouser.com/new/nxp-semiconductors/nxp-mrfx1k80/

贸泽电子拥有丰富的产品线与卓越的客服,通过提供采用先进技术的最新产品来满足设计工程师与采购人员的创新需求。我们库存有全球最广泛的最新半导体及电子元件,为客户的最新设计项目提供支持。Mouser网站Mouser.cn不仅有多种高级搜索工具可帮助用户快速了解产品库存情况,而且网站还在持续更新以不断优化用户体验。此外,Mouser网站还提供数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息和工程用工具等丰富的资料供用户参考。

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