All Node List by Editor

电路功能与优势

状态监控(CbM)是一种预测性维护方式，其利用各种传感器来评估设备随时间的运行状态。收集的传感器数据用于建立基线趋势，从而帮助诊断甚至预测故障。与传统的定期预防性维护模式相比，利用CbM可以在需要时进行维护，时间和成本都能得到节省。

振动监测是一种常见类型的CbM测量。振动趋势的变化常常是反映磨损或其他故障模式的指标。为了测量振动数据，高带宽（10 kHz或更高）、超低噪声（100 µg/√Hz或更低）MEMS加速度计是一种经济高效且可靠的选择。

有些应用将加速度计放在靠近支持电路的地方（位于同一电路板上，或位于板外并通过短电缆连接），而有些应用则要求加速度计与支持电路隔开一定距离，这会限制连接选择。MEMS加速度计的输出通常是模拟电压和/或数字式（通常使用串行外设接口(SPI)或I2C），二者都不适合驱动长电缆。虽然可以转换为高速数字接口（如USB）、低压数字信号(LVDS)或以太网，但额外的功耗、尺寸和成本使这种方案不切实际。

相比之下，模拟电流环路数据传输（如4 mA至20 mA工业标准）具有良好的抗扰度、耐受电磁干扰(EMI)环境的鲁棒性、高带宽以及长达20米的有线数据传输能力，同时电路板上只需使用几个器件。此外，几乎所有传统工业数据采集(DAQ)系统都支持4 mA至20 mA信号标准，而且该标准很容易适应现代工业4.0智能传感器节点。

图1.EVAL-CN0533-EBZ简化电路图

电路描述

图1所示电路是一个MEMS加速度计振动检测解决方案的简化示意图，其电压输出被转换为4 mA至20 mA的模拟信号。

4 mA至20 mA电流环路和接口

自1950年代以来，4 mA至20 mA电流环路一直是工业模拟信号标准。该信号标准的主要优点是信号经长电缆传输时几乎无衰减，因而在工业和工厂等易产生EMI的环境中，其鲁棒性更高。相反，如果使用电压输出，由于电缆有电阻，长电缆（大于10米）会产生压降，导致传感器数据丢失和读数不正确。

图1所示的参考设计由单轴ADXL1002 MEMS加速度计组成，其模拟电压输出由AD5749电压至电流转换器转换为4 mA至20 mA信号标准。AD5749输入(VIN)摆幅为0 V至4.096 V，而ADXL1002模拟输出电压(VOUT)摆幅为0 V至VDD，故VDD必须设置为4.096 V。因此，选择LT6654AMPS6-4.096来提供4.096 V电压，其在-55°C至125°C的温度范围内的温度稳定性为10 ppm/°C。在VOUT和VIN之间放置一个−3 dB带宽为36 kHz的2极点RC低通滤波器。此滤波器用于限制宽带噪声并衰减来自ADXL1002内部时钟的200 kHz噪声分量；根据应用的DAQ电路的采样速率和滤波特性，该噪声可能会在带内混叠。

AD5749将ADXL1002电压输出信号直接转换为4 mA至20 mA的电流输出，对印刷电路板(PCB)尺寸的影响极小，并提供高达50 kHz的带宽和良好的抗扰度。

市场上的许多4 mA至20 mA驱动器由电流输出数模转换器(DAC)组成，需要SPI或I2C外部控制器。AD5749 4 mA至20 mA驱动器还有一个优势，那就是独立工作模式（硬件模式）。

在硬件模式下，HW_SELECT引脚设置为高电平。R0至R3和RSET引脚均接低电平，以将AD5749输出范围设置为4 mA至20 mA，这意味着无需外部微控制器来配置AD5749的输出范围。为了提高输出电流在整个温度范围内的稳定性，应在REXT1和REXT2引脚之间连接一个外部低漂移电阻。

DAQ前端电路（未包括）仅需要一个电流至电压(I-V)转换放大器。互阻抗（I-V电阻）必须根据DAQ前端电路的输入范围设置。

图2显示了手动摇动时电路的电流输出(IOUT)例子（黑线）。0 g水平对应IOUT中间范围，对于4 mA至20 mA配置，其为12 mA。满量程范围(FSR)也以灰色虚线突出显示供参考。

图2.响应加速度输入的电流输出和加速度

MEMS振动传感器优势

ADXL1002 MEMS加速度计具有超低噪声，噪声谱密度为25 µg/√Hz，支持宽带运行，3 dB带宽为11 kHz，传感器谐振频率为21 kHz。 ADXL1002在温度灵敏度、直流至低频响应、相位响应（因而群延迟）、耐冲击性和恢复性方面具有卓越的性能，其噪声水平和带宽可与压电传感器媲美。

该传感器的线性（±0.1% FSR内）测量范围为±50 g，足以支持各种CbM应用。与常规压电传感器相比，易于焊接的LFCSP封装使得很容易集成ADXL1002和周围电路。

ADXL1002为CbM应用提供一种低成本、高性能、具有出色长期可靠性的传感解决方案。这些独有特性支持CbM解决方案普遍采用MEMS振动传感器，在向工业4.0迈进的过程中拓宽智能技术的应用范围。

常见变化

根据应用要求，CN-0533电路可以支持其他单轴电压输出MEMS加速度计，例如ADXL1001、ADXL1003、ADXL1004和ADXL1005。低通滤波器的截止频率根据传感器谐振频率加以选择。

将5 V电源用于ADXL1002，并使用精密分压器将输出调整至4.096 V，然后输入AD5749，该电路即可实现加速度计数据手册所述的频谱噪声水平。

电路评估与测试

以下几节简要说明如何设置电路和机械安装、读取输出的方法以及期望的结果。

设备要求

需要以下设备：

•一个4 mA至20 mA接收器（如National Instruments NI-9203）。请注意，可以用一个精确且温度稳定的电阻和一个电压DAQ系统代替电流DAQ。电阻值必须根据DAQ的输入电压范围确定。

•电源（12 V至24 V）

•EVAL-CN0533-EBZ板

•EVAL-XLMOUNT1铝制安装模块

•振动台或振动源

•连接器和电缆

开始使用

了解和重新创建测试设置的基本步骤如下：

1.将三根导线焊接到EVAL-CN0533-EBZ板的VCC、IOUT和GND焊盘。

2.将EVAL-XLMOUNT1牢固地安装到振动器或振动平台上。

3.将EVAL-CN0533-EBZ板安装到EVAL-XLMOUNT1并注意灵敏度方向。

4.将VCC和GND连接至电源，将IOUT和GND连接至4 mA至20 mA接收器电路。

5.在DAQ或振动测量设备上将加速度灵敏度设置为128 µA/g（ADXL1002的灵敏度可能因器件而略有不同；ADXL1002可以利用重力场或其他参考传感器轻松校准）。

电源配置

电路电源电压范围为12 V至55 V，最大电流消耗典型值为24 mA。

测试

为了验证电路在振动测量应用中的性能，该电路在ADI公司振动实验室中进行了测试。由于振动DAQ系统输入均为电压输入，因此使用了一个50Ω温度稳定且高精度的电阻来闭合电流环路，并通过电阻的压降来间接测量电路输出。该电路通过频率响应、噪声谱密度以及冲击和群延迟来刻画。每个测试的详细信息和结果如下所述。

频率响应测量

EVAL-CN0533-EBZ连接到铝块安装界面（EVAL-XLMOUNT1），并安装到振动台上，如图3所示。振动台产生100 Hz至30 kHz的受控机械振动，并具有固定的2 g加速度幅度。然后记录电路输出和振动参考（在这种情况下为激光多普勒振动计）。绘制的频率响应如图4所示，其与ADXL1002的转换函数一致。

图3.利用EVAL-XLMOUNT1将EVAL-CN0533-EBZ安装到振动台上

图4.频率响应

在这个及任何其他高频振动测试中，机械信号路径的完整性很重要。换句话说，从信号源到传感器，振动信号必须没有衰减（由于阻尼）或放大（由于谐振）。在这个例子中，铝块(EVAL-XLMOUNT1)、四个螺钉安装座和厚PCB保证了目标频率范围内机械响应的平坦性。

噪声谱密度

图5显示了传感器在−40°C至+ 105°C的不同温度水平下的噪声密度特性。结果表明，整个温度范围内的噪声密度变化比ADXL1002传感器IC略大。噪声密度升高的原因是，ADXL1002的电源电压为4.096 V，而非5V。电源电压的这种降低使频谱噪声密度增加约20%。选择4.096 V电源作为AD5749基准电压(VREF)和ADXL1002输出电压(VOUT)的共同来源，因此不存在两个电压电平不一致而产生的转换误差。

图5.1 kHz时噪声密度与温度的关系

正弦波振动响应

图6显示了由EVAL-CN0533-EBZ采集的数据集示例，激励信号为10 kHz正弦振动，幅度为10 g（红色数据）。此测试中显示的参考传感器（图6中的蓝色数据）是激光多普勒振动计的加速度测量。EVAL-CN0533-EBZ相对于振动计的延迟约为20μs。

图6.器件对10 g加速度正弦波激励信号的响应

冲击测试

该电路还进行了冲击曲线测试（参见图7）。冲击峰值加速度为10 g，宽度为500µs，形状为方波。请注意，ADXL1002 MEMS传感器可以用欠阻尼二阶系统建模，因此预期会有输出振铃。

在这种情况下，参考传感器为压电传感器（353C23型），具有一个谐振频率，特征群延迟为4 µs。请注意，参考传感器输出与ADXL1002的输出之间存在约25 µs的相位差。因此，电路的总群延迟约为21 µs。

图7.10 g冲击曲线

了解更多

CN0533设计支持包：www.analog.com/CN0533-DesignSupport

满足新能源汽车动力系统不断提升的技术需求

基础半导体器件领域的专家Nexperia宣布与国内汽车行业主要供应商联合汽车电子有限公司（简称UAES）在功率半导体氮化镓（GaN）领域展开深度合作，旨在满足未来对新能源汽车电源系统不断提升的技术需求，共同致力于推动GaN工艺技术在中国汽车市场的研发和应用。

随着汽车电气化、5G通信、工业4.0市场的不断增长，基于GaN的主流设计正渐入佳境，势必推动2021年及未来功率半导体的需求增长。NexperiaGaN FET产品已与UAES在电动汽车的车载充电器、高压DC-DC直流转换器等项目中开展研发合作。Nexperia氮化镓工艺技术基于成熟可靠的量产工艺，极低的开关品质因数(RDS(on) x QGD)和反向恢复电荷(Qrr)支持高开关频率，同时提供较低的功耗和更高效的功率转换。Nexperia的全球自有化生产基地使我们能够向市场提供真正符合车规级AEC-Q101的产品。

联合汽车电子有限公司为客户提供先进的、完整的汽车动力总成和车身控制系统解决方案，从事汽油发动机管理系统、变速箱控制系统、车身电子、混合动力和电力驱动控制系统的开发、生产和销售。其位于上海、重庆、芜湖、柳州和苏州的五家技术中心拥有世界先进水平的整车、发动机、自动变速箱、电力驱动性能开发实验室，其先进的设备能有效为国内各汽车厂商提供优质的系统开发、零部件开发、标定等工程服务。

Nexperia的高层表示：“新能源汽车电源系统有望在未来主导半导体器件持续增长的市场需求，硅基氮化镓场效应晶体管的功率密度和效率将在汽车电气化应用中发挥关键作用。我们非常认可联合汽车电子有限公司在汽车行业宽广的产品线、行业地位和客户基础，相信我们在氮化镓领域的深入合作将使两家公司能为客户提供更为先进和高效的新能源汽车电源系统解决方案。上月初，我们宣布提高全球产量并增加研发支出，全力支持新产品开发，包括最近在上海开设了新的全球研发中心、扩大了香港的研发机构。我们有意愿加大投资，与UAES共同打造基于GaN工艺的联合实验室，携手推动GaN工艺技术在中国市场的研发和应用，支持我们在全球汽车领域的增长。”

联合汽车电子有限公司高层说到：“我们很高兴能与Nexperia这样汽车应用领域的领军半导体企业合作，发展基于GaN工艺的新能源汽车电源系统的创新解决方案。此举将帮助我们减少产品的器件使用数量、降低成本、提高功率密度和提升整个系统的可靠性及功效。”

有关更多信息，请访问：www.nexperia.com/about

关于Nexperia

Nexperia，作为半导体基础元器件生产领域的高产能生产专家，其产品广泛应用于全球各类电子设计。公司丰富的产品组合包括二极管、双极性晶体管、ESD保护器件、MOSFET器件、氮化镓场效应晶体管(GaN FET)以及模拟和逻辑IC。Nexperia总部位于荷兰奈梅亨，每年可交付900多亿件产品，产品符合汽车行业的严苛标准。其产品在效率（如工艺、尺寸、功率及性能）方面获得行业广泛认可，拥有先进的小尺寸封装技术，可有效节省功耗及空间。

凭借几十年来的专业经验，Nexperia持续不断地为全球各地的优质企业提供高效的产品及服务，并在亚洲、欧洲和美国拥有超过12,000名员工。Nexperia是闻泰科技股份有限公司(600745.SS)的子公司，拥有庞大的知识产权组合，并获得了IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001和OHSAS 18001认证。

Nexperia：效率致胜。

关于联合汽车电子有限公司

联合汽车电子有限公司（简称UAES）成立于1995年，是中联汽车电子有限公司和德国罗伯特•博世有限公司在中国的合资企业。公司主要从事汽油发动机管理系统、变速箱控制系统、车身电子、混合动力和电力驱动控制系统的开发、生产和销售。2020年，公司实现销售收入232亿元，员工人数约8,461人。

公司总部位于上海市浦东新区，在上海、无锡、西安、芜湖、柳州和太仓设有生产基地，并在上海、重庆、芜湖、柳州和苏州设有技术中心。公司有效整合本地优势和全球领先的技术为国内各汽车厂商提供优质产品和服务，并为满足日益严格的法规要求提供技术支持。

凭借扎实的本地研发和生产能力，联合汽车电子有限公司致力于为客户提供先进的、完整的汽车动力总成和车身控制系统解决方案，并积极为节约能源和保护环境做出贡献。

高效色彩校准和真实肤色技术，给OPPO智能手机屏幕增添栩栩如生的视觉体验

提供业界领先的创新视觉处理解决方案提供商——Pixelworks, Inc.（纳斯达克股票代码：PXLW）携手全球领先的科技品牌OPPO于今日共同宣布，全新的OPPO Find X3系列智能手机，即Find X3和Find X3 Pro，使用了Pixelworks的高效色彩校准专利和真实肤色管理技术，为OPPO手机用户带来生动、逼真的显示及视觉体验。

旗舰产品OPPO Find X3 Pro拥有 6.7英寸120Hz动态刷新率AMOLED显示屏，其最大分辨率为1440*3216像素。每一部Find X3均已在出厂时通过Pixelworks的专利高效校准技术进行了校准，并在显示处理器上运行了Pixelworks的色彩管理软件来优化功耗，同时提供智能手机史无前例的色彩准确性，这种色彩准确性适用于sRGB、DCI-P3和自定义色域的所有应用、用户实例和内容。

OPPO Find X3系列智能手机利用Pixelworks的视觉处理技术，在以下显示质量的基础上提供了卓越的性能：

• 绝对色彩准确性 - 每部OPPO Find X3手机单独使用Pixelworks专利的显示校准技术进行工厂校准，其平均JNCD1值约为 0.4，这意味着人眼无法感知到完美颜色还原的任何偏差。
• 高效校准 - 在生产过程中，使用Pixelworks技术和快速、高精度的色彩检查器可以在不到28秒的时间内有效地在所有色域范围内对每部智能手机进行全面校准，而无需重新测试，从而可以在短时间内校准标准的sRGB和DCI-P3色域。
• 真实的肤色 - 校准后的肤色解决方案可确保所有显示模式的准确性，呈现所有内容中真实人物的逼真肤色，包括在照片中、手机拍摄的视频中还是电影中的人物。

此外，OPPO Reno 5 Pro+智能手机整合了Pixelworks色彩和肤色管理技术，这也是2021年1月下旬向消费者提供的更新中的一部分。OPPO显示和影像研发部总经理贾玉虎评价：”凭借Pixelworks专利的色彩校准技术，Find X3的上一代产品Find X2曾在去年打破DisplayMate2色彩准确性记录。我们还将Pixelworks的先进视觉处理技术集成到我们的最新旗舰Find X3系列，以优化显示性能，从而满足5G消费者对优质视觉质量的期望。OPPO一贯重视智能手机的显示体验，我们精益求精，将显示的真实和准确做到了极致。”

Pixelworks总裁兼首席执行官Todd DeBonis表示：“祝贺OPPO推出Find X3系列智能手机。我们很高兴继续与行业领导者OPPO合作，整合Pixelworks技术，这些技术是向消费者提供卓越的显示性能的基础。我们期待通过不断的合作进一步提升OPPO客户的视觉体验。”

上市时间

最近发布的OPPO Find X3系列智能手机将于2021年3月19日在中国市场开售，并于3月30日在西欧市场上市销售。OPPO Reno 5 Pro +已于2020年12月24日发布，并已于2021年1月上市。

Pixelworks 简介

Pixelworks提供业界领先的内容创作、视频传输和显示处理解决方案和技术，在从影院到智能手机的所有屏幕上提供高度真实的视觉体验和卓越画质。该公司拥有22年的历史，为领先的消费电子产品、专业显示器和视频流媒体服务的供应商提供图像处理创新方案。Pixelworks总部位于加利福尼亚州圣何塞。如需了解更多信息，请访问公司官网www.pixelworks.com。

OPPO简介

OPPO于2008年推出第一款“笑脸手机”，由此开启探索和引领至美科技之旅。今天，OPPO 凭借以Find X 和Reno系列手机为核心的多智能终端产品，ColorOS操作系统，以及 OPPO Cloud、OPPO+等互联网服务，让全球消费者尽享至美科技。OPPO 业务遍及全球40多个国家和地区，拥有6大研究所和4大研发中心，并在伦敦设有全球设计中心。超过4万名OPPO员工共同致力于为人们创造美好生活。

注释：

1注释：JNCD（仅可察觉的色差）是衡量人类如何感知两种颜色之间差异的一种度量标准。在这种情况下，是指显示屏上呈现的色彩与工业参考显示器上的正确色彩之间的差异。其数值越小表示显示的色彩准确性越高。

2 注释：DisplayMate是一家独立的测试实验室，在显示质量基准测试方面拥有全球认可的专业知识。在70个国家/地区中，有200多种计算机和视频出版物使用DisplayMate进行编辑评论，实验室测试以及对视频硬件进行评估。

2021年3月11日，天合光能股份有限公司（下称“天合光能”）在PV ModuleTech全球大会上正式发布全新一代超高功率至尊组件，单片功率可高达670W。该系列已通过德国莱茵TUV全套可靠性测试，获得IEC认证，并正式量产。这意味着光伏6.0时代再跃一程、600W+未来之势、势不可挡。

天合光能发布670W至尊组件，组件效率达21.6%，600W+势不可挡

发布会上，天合光能产品战略与市场负责人张映斌博士介绍，670W至尊组件延续了210系列无损切割、高密度封装等高精技术工艺；更因其超高功率而较行业其他500W+组件实现单串组件功率提升34%。除了产品的可靠性，670W至尊组件还在运输上实现集装箱的极致利用率，增加12%的装载功率，安装成本下降5~7%，为持续降低度电成本、BOS降本，创造广阔的空间。

670W至尊组件延续210四大技术核心

作为210组件，天合光能670W至尊组件具备MBB多主栅、高密度封装、无损切割等多项最具前瞻性创新型技术，具备低电压，高组串功率等核心价值，呈现高效可靠的产品性能。通过多主栅技术和高密度封装，组件效率最高可达21.6%，而天合光能首家大规模应用的无损切割的工艺，可以显著降低了电池隐裂风险和功率损耗。

绝对领先，670W至尊组件单串功率提高34%

单串功率是决定系统BOS成本的核心因素之一。在670W至尊组件的发布会上，天合光能张映斌介绍，在大型地面电站的场景下（-20摄氏度），670W至尊组件每串可以配置28块组件。对比行业内其它500W+高功率组件产品，至尊670W至尊组件每串组件总功率高达18,760W，提高了34%以上。  

至尊670W至尊组件适用于大型地面电站，特别是对投资成本很敏感的平价电站等。因为从上游来看，670W至尊组件可以降低硅片、电池的非硅成本，从下游来看，可以降低系统在支架、桩基、线缆、人工方面的成本。与行业其它500W+组件相比，BOS至少可以节省8~9分钱每瓦，整体优势显著。

全面可靠性验证，物流成本下降12%，安装成本下降5-7%

在发布会上，天合光能再次介绍了670W至尊组件在物流运输、安装方面的可靠性验证。

针对600W＋系列产品，天合光能创新的推出了竖向包装方式，不再局限于组件宽度对集装箱高度的影响。这种包装方式对集装箱内部体积的利用率做到了极致。相比市场其他主流产品，在标准40HC集装箱增加了12%的装载功率，为物流环节创造12%的降本空间。安全性来说，首先是工厂内的包装阶段是自动化的设备来完成，保证了安全和高效；其次是运输过程中，集装箱内部的每托组件之间紧密排列，不易晃动；然后是项目现场的转运稳定可靠，可以安全地送到客户手中。

在拆包安装阶段，天合光能提供了辅助工具作为标配，简单易用，可以作为箱体的支撑，确保整个拆箱过程的安全性。经大量的实证，670W至尊组件仍然可以用传统的安装方式，由于组件功率提升100W以上，百兆瓦电站的组件块数减少约24%。组件块数与重量直接影响组件安装成本，预估本次670W至尊组件块数的减少将使得整体安装成本下降5~7%。此外，据透露天合光能已经着手开发自动安装机械，由机器自动完成搬运，人工只需拧螺丝紧固组件即可，大幅提升安装效率，这将引发人力成本大幅度下降，度电成本也将随之下降。

天合光能670W至尊组件载荷能力也得到可靠性验证。一是通过优化边框设计和材料优选，即使组件的面积有所增加，但是在负载时形变量依然不变，降低了隐裂的风险；二是通过无损切割的方式，确保每个电池片的切割面都是光滑无裂纹的。通过这些措施，至尊670W至尊组件的载荷能力具备行业主流的正5400pa负2400pa标准载荷能力。

逆变器、支架系统、玻璃供应的全面产业链就绪迎接光伏600W＋时代

今年初，华为智能光伏、上能电气、阳光电源纷纷发布适配600W+的逆变器产品，特变电工、固德威、锦浪、科士达和SMA等逆变器厂商也纷纷宣布，已有完美匹配或兼容210超高功率组件的逆变器交付方案。因为电流都是18.4-18.5安培左右，这些逆变器同样全面适配670W至尊组件。

几乎同时，7家全球领先的光伏跟踪支架制造商 -- Array Technologies、GameChange Solar、IDEEMATEC、Nextracker、PVH、Soltec、天合光能相继宣布全面适配210超高功率组件的跟踪支架。

3月初，玻璃厂商信义、福莱特、中建材、旗滨集团、南玻等企业也先后宣布，光伏玻璃原料生产突破宽度瓶颈，完全适配210大尺寸组件。

近一年，高效率、高可靠性、高发电量且低成本的210产品受到越来越强烈的市场欢迎，目前大尺寸组件招标占比超78%，预计2021年底，全产业链210组件产能有望超120GW。就天合光能而言，今年组件出货中210组件的占比将达到70%~80%。600W+超高功率正在成为光伏行业未来必然趋势，产业链上下游不断为210这一创新性解决方案给予更多支持。

张映斌博士表示：“作为行业的引领者，一直以来，天合光能坚持突破创新，以可信赖的品质和客户价值驱动发展，此次天合光能发布的670W超高功率至尊组件，为光伏系统成本和光伏发电度电成本降低提供了更广阔空间，助力实现“十四五”可再生能源发展目标，同时加速光伏发电进入全面平价时代，为中国光伏行业再次引领世界发展带来重要的意义。