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德国测试工程师首选的信号分析软件

时间：5月15日(周三) 下午3-4点

讲师：罗芳凌  imc中国资深技术工程师，15年测试领域应用经验

对于试验数据的后处理分析，通过使用FAMOS可有效提高工作流程效率，且操作简便。最新版imc FAMOS 2024通过配备“全新助手和向导”、多样化的数据导入、分析与可视化、全面兼容 Microsoft 365(0fice)等功能来支持测试工程师、研究人员和技术人员的产品创新。为“新质生产力“提供高效测试工具，帮助中国高校学生快速入门，为本土新能源汽车、标准动车组、民用客机、工程机械等先进工业装备的测试工程师赋能， imc 中国技术团队将开展一系列免费培训和范例演示活动。

本研讨会附有问答环节，适合任何数据采集系统用户(包括非imc)、参与科学研究及课题的高校老师报名参与。

面向对象：任何数据采集系统用户(包括非imc)、参与科学研究及课题的高校老师

研讨会议程：

● 变量、函数库和程序编辑框基本功能介绍

● 函数帮助说明、公式助手调用

● 不同变量类型在程序编辑框的调用方式

● 常用函数功能分析I

● 无相位偏移滤波、平滑

● 获取相对最大值，并在数轴上显示

● Sequences程序段

● FAMOS创建信号

● 常用函数功能分析Ⅱ

● 数据的加载/保存Kits-套件简要概述

报名链接：https://live.vhall.com/v3/lives/watch/221197922

使用FAMOS幅值谱和相位谱显示数据

FAMOS生成三维图显示数据

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——全新玫瑰型曲线 & 新增显示通道名称

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欢迎访问imc-tm.cn  或联系imc中国办事处了解更多。

关于imc Test&Measurement

富有效率的测试，对imc全球客户获得成功至关重要——也是我们不断前行的驱动力。

自1988年以来，我们一直致力于通过最理想的测量解决方案来支持用户研发、服务和生产中的工业创新。由位于德国柏林的总部生产制造高效的测试测量系统，并在欧洲、美国、亚洲及世界各地开展业务。面向全球汽车和机械工程以及铁路、航空航天和能源行业的客户，imc传感器、数据采集系统和软件及其集成解决方案使其用户能够验证原型、优化产品、监控流程，并从车载(机载)或实验室应用的测量数据中获得见解。

imc Test & Measurement 是 Axiometrix Solutions的一部分，这是一家技术领先的测试解决方案提供商，由全球公认的测量品牌组成，包括Audio Precision和GRAS Sound&Vibration。

作者： 意法半导体 Romain PICHON，Benoit RENARD

I.前言

过去十年，新装服务器的市场需求增长迅猛，2015到2022年复合年均增长率达到了11%。拉动市场增长的动力主要来自以下几个方面：首先，个人文件无纸化和企业办公数字化进程加快；其次，全球健康危机期间的居家办公，新媒体平台融入个人生活，致使屏幕使用时间大幅增加；最后，随着人工智能的兴起和普及，这个市场将继续保持高速增长。在这个背景下，给服务器设计开关电源殊为不易，主要是处理高热耗散问题，以及降低这种大型可扩展设备的维修成本，这是摆在电源开发者面前的两大难题。

基于可控硅来解决这两大问题的方案应运而生，提出了用可控硅替代传统机电开关的设计在开关电源的AC/DC部分的启动功能的方案。

II.先进技术

a)原理

在 AC-DC功率转换器启动过程中，大容量电容直流充电时会产生高于系统标称稳态电流10 倍的大电流，这种涌流会在市电交流电源上产生电压降，从而影响同一电源连接的其他设备的正常运行。在IEC61000-3-3标准里有电压波动和频闪的定义。

要想保护电气设备的安全和功率转换器的可靠性，必须抑制这种浪涌电流。事实上，浪涌电流可能会触发或烧毁电源串联的设备，例如，断路器、保险丝、电容器或桥式整流器。

有三种解决方案可以抑制电气设备连接电源时产生的浪涌电流：

- 用继电器并联NTC或PTC热敏电阻，在电源恢复到稳态后短接启动电阻，传输电能，降低电阻的电能损耗；

- 用SCR可控硅代替方案1的继电器；

- 用SCR设计软启动的导通配置

关于每个涌流抑制解决方案在启动阶段和稳态阶段的工作原理图，见图1。

图1：AC/DC转换器：浪涌电流抑制电路拓扑

b)为软启动寻找一个适合的方法

以前的标准拓扑是用机电继电器建立一条旁路，绕过管理浪涌电流的NTC热敏电阻。用 SCR建立旁路也可以实现同样的效果。现在更加优化的方法是采用软启动拓扑。

通过用相位角控制SCR开关操作，可以把PFC输出电容器的电压平稳地提高至交流线路的峰值电压。MCU控制预充电流峰值，并同步SCR栅极驱动信号的相位角步长（图2中的Δt）。

图2：采用纯SCR拓扑的软启动

不难发现，I_LINE 峰值和 Δt 值是相关的：Δt值越大，I_LINE 峰值越高，系统启动越快。

c) 纯SCR涌流抑制拓扑的优点

软启动拓扑允许设计人员不用机电元件和无源元件（即 NTC 或 PTC）就能处理在应用启动阶段出现的浪涌电流，从而降低AC/DC整流部分的物料成本。

通过用MCU 控制SCR 的导通，设计人员可以轻松设置线路电流大小，改善启动时间，同时满足IEC61000-3-3标准。

SCR可控硅X1 和 X2 正在取代下桥臂上的标准整流二极管，可控硅驱动电路是由一个双向晶闸管Q1和两个小二极管D1和D2组成。

因为采用这种驱动器配置，MCU可直接控制SCR导通，无需额外隔离电路和交流线路极性检测。只要被施加正偏置电压后，SCR就能正向导通，因此当将栅极电流反向施加到未使用的SCR时，没有潜在功率损耗的风险。

这种全固态浪涌电流管理方案没有笨重的活动的机械元件，因而改进了电源的可靠性和使用寿命。此外，应用中不再有因为继电器触点弹跳产生的EMI噪声。与继电器相比，可控硅没有老化问题。

图 3从能效、功率密度、使用寿命、声学噪声和电磁干扰几个方面比较了16A SCR和16A机械继电器的应用性能。

图3：SCR与机械式继电器性能对比

III. 数据中心的电力损耗非常严重

数据中心SMPS设计人员面临的主要难题是功率损耗。即使散热方法不断改进，不管是水冷还是油冷，首要手段仍然是限制转换器分立功率器件的电能损耗，使开关电源尽可能达到最高能效。

a) 基于继电器的1500W电源与基于SCR的1500W电源能耗对比

我们在1500 W电源装置(PSU)上测量了纯SCR解决方案的能效。该电源的最初配置使用的是机械继电器，我们用意法半导体开发的评估板（STEVAL SCR002V1）替换机械继电器，在电源上实现一个纯SCR的启动拓扑。图 4 显示了两种解决方案在输出负载从 10% 到100% 时的能效。

SCR 拓扑的能效与继电器的能效完全相同。

图4：1500 W电源能效对负载比曲线图

b) 150°C 结温下的 SCR 损耗优化

选择正确的 SCR 对于防止高功率损耗和可能的过热现象非常重要。意法半导体开发了一系列AC/DC转换器专用的SCR。

150°C最大结温是关键参数。图 5描述了 16A SCR（TN1605H-8I）在高温条件下的通态特性。在150 °C结温和RMS 6.5 A电流（在1500 W / 230 V电源上）时，SCR 的通态压降低于正常温度25°C 的通态压降，所以，SCR在高温工作时的功率损耗会更低。

在高温工作时，SCR还有其他优点：较低的散热要求、更宽的温度裕量、更高的可靠性。

图5: 16A SCR在高温通态时的特性

VI. 电路实现及工作方式

设计者的第一个问题是“如何设计整流桥中的SCR栅极电路”？

这个问题很容易回答，因为下面的栅极电路是由分立器件组成的，由 MCU 直接控制，并且不需要给接口额外加隔离器件。

为了简单地解释电路的工作原理，我们只讨论交流线路正弦波的正半波，下面是电路运行方式：SCR可控硅X2 是由 Q1 通过二极管 D2导通。因此，一旦 MCU激活Q1，X2也会导通。Q1栅极电流来自MCU，而X2 栅极电流是通过Q1和D2接收的交流电源的电流。

图6：电路工作方式

在正弦波的正半周期，D1二极管被反向偏置，因此没有栅极电流流过 X1 SCR的栅极，从而防止SCR 漏电流导致的反向损耗增加。

在浪涌阶段，MCU 控制Q1三端双向可控硅开关元件的相位角，因此，X2 SCR也是用相位角控制。浪涌电流流经 D3、PFC 输出电容(C)、X2 SCR，然后回到零线。Vdc充电顺利。

在稳定状态下，PFC导通，MCU控制Q1三端双向可控硅全波段导通，X2可控硅导通。在交流电源正弦负半周期也是同样的操作，使用相同的MCU I/O 信号。

结论

纯SCR拓扑及其专用的非绝缘驱动器可以轻松地替代机电继电器和/或无源元件解决电气设备启动时的浪涌电流问题，这个基于高结温SCR的完整固态解决方案非常适合功率密度非常高的应用场景，例如，数据中心的SMPS电源。该方案有以下几个好处：高能效；去除机械部件，高可靠性；实现简单的非隔离控制电路。

本文作者：

Romain PICHON – 意法半导体晶闸管应用

Benoit RENARD – 意法半导体晶闸管市场营销

在获得FCC设备授权和JRF/JPA批准之后，GCF认证标志着又一个重要的里程碑。

5月8日——Rolling Wireless，全球领先的汽车行业蜂窝网络接入设备（NADs）供应商，今天宣布其RN934A NAD已获得全球认证论坛（GCF）的批准，成为市场上第一个获得5G Release 16汽车模块认证的产品。

RN934A是针对欧洲市场的产品，在Rolling Wireless的RN93xx系列中是领先的同类型产品。GCF认证证明该模块符合移动技术的国际标准，并保证设备与网络的互操作性。

"获得5G Release 16汽车产品的首个GCF认证证书，证明了我们的研发和认证团队的技能和奉献精神,"Rolling Wireless的高级副总裁Wei Xu说。

他补充道：“提前实现的这一重要里程碑，也为已将RN93xx模块设计到其下一代车载信息控制单元的一级供应商和汽车制造商提供了信心。”

除了获得GCF认证外，Rolling Wireless还获得了美国联邦通信委员会（FCC）对两款RN93xx系列的变体产品RN932A和RN932N的设备授权。FCC的批准允许了这些模块在美国的销售和运营。

此外，RN937N已获得符合日本无线电法（JRF）和日本电信业务法（JPA）的认证，这是在日本市场被许可销售的强制性要求。

基于高通SA522M芯片组，Rolling Wireless的RN93xx系列模块为汽车应用带来了多项增强功能。RN93xx模块不仅仅是5G调制解调器，它们还提供了一个灵活的、基于Linux的NAD软件平台。客户可以在现成的Rolling Wireless核心服务、高通的车载信息控制单元应用框架（TelAF）或自定义应用框架上构建他们的车载信息控制单元。该软件平台还提供了广泛的可选软件组件，旨在解决常见的连接车辆和车载信息控制单元的使用。

来源：Rolling Wireless 锐凌无线

倍福推出全新一代结构紧凑的 EtherCAT 高密度模拟量端子模块，显著提升了该类别中 IP20 I/O 产品的性能。新推出的 7 款端子模块拥有多达 8 个通道和 16 位分辨率，应用范围广泛，性价比极高。

新一代模拟量端子模块包括 EL4374，它是倍福首款混合型模拟量输入/输出端子模块（10 V/20 mA 或 -20/0/+4 至 +20 mA），每通道转换速率为 2 ksps。2 个输入和输出可通过 TwinCAT（通过 CoE）对电流或电压模式单独进行参数设置。该端子模块支持 ±107 % 扩展量程 ，也支持在量程内根据 NAMUR NE43 标准处理传感器信号。输出最高可达标称量值的 107%，输出功率为 20 mA 时最大可允许 750 Ω 的负载。

EL3072 和 EL3074 模拟量输入端子模块具有相同的功能，分辨率为 16 位（之前为 12 位），可作为 10 V / 20 mA 通用输入。EL3072 具有 2 个可单独进行参数设置的输入，而 EL3074 则有 4 个。另一个新型号是 8 通道的高密度端子模块 EL3078。EL4072、EL4074 和 EL4078 模拟量输出端子模块具有更高的分辨率，通道数量也扩展到了 8 个。

来源：倍福