Wenn jemand will, ‚ewige Batterie‘ entwickeln, ist es wahrscheinlich, dass Elektroniker erste Energieeffizienz verbessern viel höher zu machen als die heutigen Niveau. Aber während es hat viel in dieser Studie investiert, aber diese Batterie nicht gekommen ist, aus im Gegensatz dazu muss der Entwickler in der realen Welt, alles zu tun, Stromverbrauch, insbesondere die Dinge (IoT), als Technologieunternehmen Tektronix Anwendungstechniker Seshank Malap sagte, die Dinge werden entwickelt und getestet Messung löst eine Welle der Innovation zu begrenzen Flut. Dieser Artikel ist ein Dialog mit den Tektronix technischen Experten, in Zukunft werden wir durch das sein wird ‚Thailand hat gesprochen‘ mit Ihnen die Tektronix technischen Kuh Menschen eine Reihe von thematischen Dialog zu teilen.
Das Energiemanagement ist ein wichtiges Thema im IoT-Design, und eine genaue Beschreibung des Stromverbrauchs von Geräten stellt eine Grundvoraussetzung für das IoT-Design dar. Mit den elf Leistungsanalyse- und Messtechnologien von Tektronix können Sie verschiedene Faktoren analysieren , Minimieren Sie den Energieverbrauch und optimieren Sie die Akkulaufzeit.
• Messen Sie Stromsignale mit großem Dynamikbereich. • Bestimmen Sie den Ruhestrom während des Tiefschlafs. • Messen Sie den Ausgangsstrom und den Eingangsstrom. • Erfassen Sie kurze transiente Signale und schnelle Übergänge
In den vergangenen sechs Jahren war Malap in der Energieversorgungsindustrie tätig und entwarf und testete Leistungshalbleiter, USV-Systeme, Autoladegeräte und Motorantriebe für Autos. Wir baten ihn, über die Veränderungen in der Branche zu sprechen, die er unter Design- und Testgesichtspunkten gesehen hatte. Wie spielt man seine Rolle auf dem Markt für Energieeffizienz?
Xinlei: Warum glauben Sie, dass Tek die Bedürfnisse von Ingenieuren in der Energiebranche hoch schätzt?
Seshank: Der Bedarf an effizienteren Menschen ist aufgrund der Allgegenwärtigkeit der Konnektivität exponentiell gestiegen, und mit zunehmendem IoT verfügen immer mehr Geräte über drahtlose Netzwerke, eine große Anzahl von IoT-Sensoren und -Geräten Die Notwendigkeit, ständig vernetzt zu sein, um eine große Menge an Daten sammeln und übertragen zu können, erfordert eine erhebliche Menge an Strom.
Die fortwährende Vernetzung von IoT-Geräten und die Tatsache, dass die meisten IoT-Geräte batteriebetrieben sind, erfordern neue Lösungen für die Stromverwaltung, und Stromingenieure müssen extreme Innovationen für extrem hohe Energieeffizienz und extrem niedrigen Stromverbrauch vorantreiben Um den Gebrauch von Macht in der Macht zu maximieren.
Tektronix ist seit langem führend in der Entwicklung von innovativen Innovationen, mit denen Tektronix-Innovationen in diesem Bereich Ingenieuren bei der Lösung dieser Schlüsselprobleme helfen können. .
Xinlei: Ingenieure im Internet der Dinge Was sind die Herausforderungen?
Seshank: Unnötig zu sagen, Dinge zu Engineering und Testing große Herausforderungen Ingenieure klar gebracht hat, muss, wie die Verwendung dieser neuen Power-Geräte zu maximieren, was noch wichtiger ist, wie wirklich testen und Design-Arbeit in der realen Welt überprüfen. auch das Design des Leistungsbedarfs für ultra hohen Wirkungsgrad und geringe Abmessungen Kräfte Ingenieure immer höhere Schaltfrequenz und ein geringeres Komponentenpaket. Dies führte zu der Entwicklung und Verwendung von wie Galliumnitrid (GaN) und karbonisiert Neue Wide Bandgap-Switching-Technologien wie Silizium (SiC) ermöglichen ein schnelleres Schalten und bieten ein kompakteres Gehäuse als herkömmliche Siliziumbauelemente, während sie gleichzeitig sehr schwierige Testaufgaben stellen.
Zusammenfassend haben diese Trends die Zukunft des Power-Designs stark gefördert und sind eine der Schlüsselinnovationen in der Elektronikindustrie, und ich denke, wir werden einige gewaltige Fortschritte bei diesen Änderungen sehen, aber dies erfordert von den Ingenieuren viel Arbeit zur Lösung Die Herausforderungen, die wir bereits erwähnt haben, hoffen, dass unsere Kollegen in der Testmessung ihnen dabei helfen können, ihre Tests zumindest einfacher und effizienter zu machen.
Xinlei: Denkst du, dass es Trends in diesem Bereich und Herausforderungen gibt?
Seshank: Neben der Herausforderung, ultra-hohe Effizienz, kleiner Formfaktor und Ultra-Low-Power durch die sich ständig ändernden Vorschriften und Normen herbeigeführt werden, um die Entwicklung hin zu einer effizienteren Power-Design Beispiel fahren, führte die US Department of Energy vor kurzem die Verwendung von ausländischen Konsumgütern. Leistungseinstellung (EPS) sechs Energieeffizienz-Standards als in der Vergangenheit, mehr Energieeffizienz-Anforderungen der EU übertroffen werden hinzufügen, ausgegeben am 2. einen Verhaltenskodex für die Stromversorgung der Energieeffizienz Tier, hob mehr als sechs Standard strengeres US-Energieministerium Anfrage.
Normungsgremien streben eine höhere Energieeffizienz an, was bedeutet, dass mehr Tests für die gleiche Art von Ausrüstung erforderlich sind, insbesondere für Stromversorgungen, die für fast jede vertikale Industrie geeignet sind. Die Auswirkungen sind also universell und ihre Auswirkungen sind nicht auf Strom oder Ladevorgänge beschränkt Ein kürzlich eingeführter Standard für LED-Treiber treibt Verbesserungen bei der Energieeffizienz und der elektrooptischen Umwandlungseffizienz voran.
In vielerlei Hinsicht sind Standards der schlimmste Albtraum für Designer, und da Standards (und andere Codes auf der ganzen Welt) sich ständig weiterentwickeln, müssen Ingenieure ständig darauf vorbereitet sein, eine höhere Energieeffizienz zu erreichen. Die Steigerung der Energieeffizienz auf ein neues Niveau führt zu niedrigeren Standby-Stromanforderungen. Zusätzlich zur Effizienz während der Laufzeit muss das Gerät zeigen, dass es einen sehr geringen Stromverbrauch hat, wenn es nichts unternimmt.
Xinlei: Denken Sie, dass die Testmessung zur Förderung von Innovationen in diesem Bereich eine Rolle spielt?
Seshank: Um die Rolle von Testmessungen zu verstehen, ist es wichtig, wichtige Trends und Herausforderungen zu verstehen.Wie bereits erwähnt, erfordert das Erzielen höherer Wirkungsgrade eine große Anzahl innovativer Entwurfsansätze, von denen einer die Erzielung höherer Schaltfrequenzen ist. Gap-Power-Geräte sind in neuen Leistungselektronik-Designs recht populär geworden, aber diese Geräte stellen auch ihre eigenen Test-Herausforderungen dar: einerseits benötigt man eine sehr hohe Bandbreite und andererseits braucht man sehr hohe Empfindlichkeit wegen der Schalter Das UND-Gate-Signal wird kritischer und empfindlicher. Eine hohe Öffnungsfrequenz erfordert auch das gleichzeitige Messen von mehr Signalen, um das Timing und den Arbeitszyklus zu optimieren, um das Designpotential zu maximieren.
Der Bedarf an Tests und Evaluierungen auf Komponentenebene wird auch beim Einsatz neuer Technologien wie GaN und SiC erheblich verbessert, die eine Durchschlagprüfung von bis zu mehreren tausend Volt erfordern, während Leckströme von nur wenigen Grad geprüft werden. In einem rauen Design eingesetzt, ist der robuste Test aller dieser Geräte, vom Wafer bis zum verpackten Teil, kritisch.
Auf Systemebene werden die Notwendigkeit, extrem hohe Effizienz zu testen, kleine inkrementelle Änderungen zu entwerfen, um die Effizienzanforderungen zu erfüllen, und der genaue Energieverbrauch in allen Betriebsmodi zu testen, kritisch.
Natürlich müssen wir an weitaus mehr Testpunkten in unserem System und in allen Phasen des Designs genau testen, was jetzt viel wichtiger ist, als die alten Testwerkzeuge und Technologien nicht ausreichen, um die Power-Designer zu treffen Xinlei: Kann ich über neue Materialien im Detail sprechen?
Seshank: Wir haben eine Menge Neuigkeiten über Geräte mit breiter Bandlücke gehört, die im Wesentlichen aus GaN und SiC bestehen. SiC wird durch höhere Leistungsanforderungen und thermische Stabilität angetrieben, und GaN wird durch schnellere Anstiegs- und Abfallzeiten angetrieben Der Trend zum Schalten von Schaltungen führt zu neuen Komplexitätsebenen, die schnellere Schaltgeschwindigkeiten erfordern (schwebende Vgs und Vds-Metriken müssen in jeder H-Brückentopologie gemessen werden), Gate-Schwellenspannungen und Zeitempfindlichkeiten werden höher. Ferner als Arbeit Hohe Frequenz, so dass wir mehr Signale gleichzeitig sehen müssen, die alle neue Testwerkzeuge und völlig neue Wege erfordern, um die Leistung für bestimmte Anwendungen zu optimieren und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Xinlei: Was glauben Sie, was Tektronix für Energietechniker und evolutionäre Wege bietet?
Seshank: Tektronix bietet eine vollständige Palette von Instrumentierungs- und Softwarelösungen für das Leistungselektronikdesign und bietet vollständige Unterstützung von Komponententests bis hin zu Konsistenztests für Endprodukte.Tektronix behandelt jeden Aspekt der Optimierung der Energieeffizienz, um zukünftige Designs zu ermöglichen. Eine der wichtigsten Anwendungen, auf die sich unser Unternehmen konzentriert hat.
Von Komponenten-SMUs und parametrischen Testern bis hin zu Quellentabellen und Spektrumanalysatoren für Konformitätstests bietet Tektronix Lösungen für jede Phase des Leistungselektronik-Tests. Ein sehr gutes Beispiel ist unser DMM 7510, Dieses Abtast-Digitalmultimeter kann den niedrigsten pA-Pegel des Schlafstroms identifizieren, während es bis zu 1MHz Impulsstrom anzeigt. Ingenieure können das DC-Leistungsprofil in allen Arbeitszuständen komplexer IoT-Sensoren leicht charakterisieren und somit die Batterielebensdauer erreichen Maximum