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集成电路设计需考虑电阻的功耗


在电子集成电路设计中,功耗是一个相当普遍的词,业内人士对此非常了解,或者至少应该了解。我说应该这样做,因为显然并非总是如此。好吧,我会详细解释一下为什么我会说一声。但是现在,让我们集中讨论电阻功耗问题。

什么是功耗?

功耗的定义是电子或电气设备产生热量(能量损失或浪费)作为其主要作用的不希望有的衍生物的过程。像中央处理器一样,功耗是计算机体系结构中的主要问题。

此外,电阻器的功耗被认为是自然现象。事实是,所有电阻都是电路的一部分,并且两端都有压降,会耗散电能。此外,此电能转换为热能,因此所有电阻器均具有(功率)额定值。此外,电阻器的额定功率是对在达到严重故障之前可以耗散的最大功率进行参数化的分类。

你可能知道,单位瓦特(W)是我们表示功率的方式,功率的公式为P(功率)= I(电流)x E(电压)。关于物理定律,如果电压(E)增加,则电流(I)也将增加,并且电阻器的功耗也将随之增加。但是,如果增加电阻的值,电流将减小,并且电阻的功耗也将减小。这种相关性遵循欧姆定律,该定律规定电流的公式为I(电流)= V(电压)÷R(电阻)。

计算电阻器的功耗

在电子领域,功耗也是一种测量参数,可量化由于效率低下而在电路内释放的热量。换句话说,功耗是衡量电路中有多少功率(P = I x E)转换为热量的度量。正如我之前提到的,每个电阻器都有额定功率,就设计而言,这使集成电路设计人员可以评估特定电阻器是否可以满足电路内的设计需求。因此,现在,让我们仔细看看如何计算此设计参数。

首先,根据欧姆定律

V(电压)= I(电流)×R(电阻)

I(电流)= V(电压)÷R(电阻)

P(功率)= I(电流)×V(电压)

因此,要计算电阻消耗的功率,公式如下:

P(耗散功率)= I 2(电流)×R(电阻)

或者

P(耗散功率)= V 2(电压)÷R(电阻)

我们可以应用这些公式来确定电阻消耗的功率。

电压= 9V

电阻=100Ω

I(电流)= 9V÷100ΩI(电流)= 90 mA

P(功率)= 90 mA×9VP(功率)= 0.81 W810 mW

P(耗散功率)= V 2(电压)÷R(电阻)

要么

P(耗散功率)= 9 2 ÷100

要么

P(耗散功率)= 81÷100P(耗散功率)= 810 mW

功耗:好还是坏?

一般来说,没有;但是,在某些情况下,散热是一件好事。例如,使用电阻丝(例如Nichrome)的电加热器。镍铬合金是一种独特的加热元件,因为它具有成本效益,对电子流的抵抗力,强度,柔韧性,抗氧化性和高温稳定性。

确保电阻器的额定功率满足集成电路设计需求。

请务必仔细检查你的IC额定值是否取决于散热器的使用。

如果要进行集成电路设计,请确保走线足够大,以保持较低的电阻并避免过热。设计开关电路时,请确保尽可能缩短开关时间。

为了减少切换时间,可通过减小线路上的电容来使压摆率尽可能陡峭。另外,在电子领域,压摆率定义为单位时间内电流,电压或其他电气量的变化。

作为集成电路设计师,你将不断面临集成电路设计中不断出现的挑战。设计中最关键的方面之一是找到满足电路需求的正确组件。此外,找到这些组件还意味着它们必须在给定的电压,功率和电流参数内安全运行。因此,计算功耗等参数对于整个集成电路设计至关重要。

上海韬放电子提供专业的集成电路设计服务,如果您有这方面的需求,请与我们联系。

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