Questions tagged «efficiency»

衡量系统总体有效性的指标。例如,在功率转换中,它将是输出功率与输入功率之比。

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为什么汽车电池仍然如此沉重?
早在我还是个孩子的时候,汽车电池就曾经是巨大的重块塑料,里面充满了铅和酸。他们以前的重量几乎和手机一样大(抱歉,这里有些夸张)。 45年后,汽车电池看起来仍然相同,重量也相同。 那么,在当今这个注重燃油经济性的现代时代,为什么电池仍然重40磅?为什么技术的进步不能使它们更轻,更高效?

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为什么我们不到处使用GaN晶体管?
围绕GaN晶体管进行了大量研究,证明它们具有非常低的导通电阻,低栅极电荷,并且在高温下非常有效。 那么,为什么我们仍然主要生产Si晶体管?即使GaN晶体管的生产成本更高,也一定要补偿它是否用于IC?

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如果我们可以利用当今的技术从零开始建立电网,那将是最有效的选择?交流还是直流?
最近,我一直在阅读高压直流输电系统在长距离输电,海底链路等方面的许多优势。之所以选择交流电而不是直流电的历史原因,主要是由于变压器的发明,它使交流电压的操作变得容易,从而实现了长距离高压传输。 但是,在水银阀,晶闸管,IGBT和所有这些使直流传输变得可行的组件发明之后,我一直在想,如果我们拥有纯直流网络,那么我们可以摆脱所有在直流中找到的交流/直流整流器。我们的电子电器。这样可以大大提高能源效率,并节省大量资金。 如果我们有机会重新开始,可基于直流输电系统是更好的1个选择,或将交流仍然会在上面? 1:更好意味着更节能。

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LED的效率如何?
通常,我看到的效率与每瓦流明相关,但是从电能输入到光能输出方面,LED的实际典型效率是多少?什么样的转换适用?
32 led  efficiency 

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Banksy如何使RF接收器运行12年?[关闭]
已关闭。这个问题是基于观点的。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,以便通过编辑此帖子以事实和引用的形式回答。 去年关闭。 我说的是班克斯(Banksy)在拍卖会上撕碎的“气球女孩”画。 我认为普遍的共识是他没有这样做,并且是在拍卖之前(或者几年前,而不是12年之前)成立的。但是可以说他做到了,他怎么能让它保持这么久的力量呢?什么样的射频接收器以如此低的功率运行?哪些电池可以承受12年的低负载但恒​​定负载寿命?

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LED如何被认为是高效的?
我一直发现包含LED的电路很难理解,请耐心等待。我知道大多数人都觉得这很容易,但是我对他们感到困惑,因此我的某些假设可能不正确,如果是这种情况,请纠正我。 因此,问题就来了:既然LED毕竟是二极管,它们本质上是充当具有正向电压的导体,对吗?这就是为什么我们需要一个下拉电阻来调节流经电路的电流的原因。 例如,假设我们有一个Vf为2 V,工作电流为20 mA的LED。(我认为这些数字是合理的吗?如果不是,请再次告诉我。)我们的电源为恒定4V。这意味着我们需要电阻在2 V电压下汲取20 mA电流,因此它将是一个100Ω电阻,流经40 mW。那是很小的用电量,但是所提供的一半功率是通过热量浪费的。因此,在这种情况下,最佳案例效率不是50%吗?我会想到,就直流电源而言,这实际上不是很有效。 因此,当人们提到LED的高效率时,他们是在指LED本身将使用的功率有效地转换成光的事实,还是即使考虑了50%的最大壁挂效率也被认为是有效的? 还是仅仅是我举了一个例子,而这个例子恰好是生产应用中永远不会发现的可怕的电路设计?

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串行协议定界/同步技术
由于异步串行通信甚至在当今的电子设备中也很普遍,我相信我们许多人会不时遇到这样的问题。考虑与串行线(RS-232或类似产品)连接并且需要连续交换信息的电子设备D和计算机。即每个发送一个命令帧,并每个发送一个状态报告/遥测帧答复(报告可以作为对请求的响应发送,也可以独立发送-在这里并不重要)。通信帧可以包含任何任意二进制数据。假设通信帧是固定长度的分组。PCPCX msDY ms 问题: 由于协议是连续的,因此接收方可能会失去同步,或者只是在进行中的发送帧中间“加入”,因此它只是不知道帧起始位置(SOF)在哪里。根据数据相对于SOF的位置,数据具有不同的含义,接收到的数据可能会永久损坏。 所需的解决方案 可靠的定界/同步方案可在恢复时间短的情况下检测SOF(即重新同步所需的时间不超过1帧)。 我了解(并使用了一些)的现有技术: 1)标头/校验和 -SOF作为预定义的字节值。帧末的校验和。 优点:简单。 缺点:不可靠。恢复时间未知。 2)字节填充: 优点:可靠,快速恢复,可与任何硬件一起使用 缺点:不适用于固定大小的基于帧的通信 3)第9位标记 -在每个字节之前附加一个位,而SOF标记为1和数据字节标记为0: 优点:可靠,快速恢复 缺点:需要硬件支持。大多数PC硬件和软件未直接支持。 4)第8位标记 -上面的一种模拟,同时使用第8位而不是第9位,每个数据字仅保留7位。 优点:可靠,快速的恢复,可与任何硬件一起使用。 缺点:需要从/到常规8位表示到/从7位表示的编码/解码方案。有点浪费。 5)基于超时 -假定SOF为某个已定义的空闲时间之后的第一个字节。 优点:无数据开销,简单。 缺点:不太可靠。在较差的计时系统(如Windows PC)上无法很好地工作。潜在的吞吐量开销。 问题: 还有哪些其他可能的技术/解决方案可以解决该问题?您能否指出上面列出的缺点,可以轻松解决这些缺点,从而消除它们?您(或您将)如何设计系统协议?
24 serial  communication  protocol  brushless-dc-motor  hall-effect  hdd  scr  flipflop  state-machines  pic  c  uart  gps  arduino  gsm  microcontroller  can  resonance  memory  microprocessor  verilog  modelsim  transistors  relay  voltage-regulator  switch-mode-power-supply  resistance  bluetooth  emc  fcc  microcontroller  atmel  flash  microcontroller  pic  c  stm32  interrupts  freertos  oscilloscope  arduino  esp8266  pcb-assembly  microcontroller  uart  level  arduino  transistors  amplifier  audio  transistors  diodes  spice  ltspice  schmitt-trigger  voltage  digital-logic  microprocessor  clock-speed  overclocking  filter  passive-networks  arduino  mosfet  control  12v  switching  temperature  light  luminous-flux  photometry  circuit-analysis  integrated-circuit  memory  pwm  simulation  behavioral-source  usb  serial  rs232  converter  diy  energia  diodes  7segmentdisplay  keypad  pcb-design  schematics  fuses  fuse-holders  radio  transmitter  power-supply  voltage  multimeter  tools  control  servo  avr  adc  uc3  identification  wire  port  not-gate  dc-motor  microcontroller  c  spi  voltage-regulator  microcontroller  sensor  c  i2c  conversion  microcontroller  low-battery  arduino  resistors  voltage-divider  lipo  pic  microchip  gpio  remappable-pins  peripheral-pin-select  soldering  flux  cleaning  sampling  filter  noise  computers  interference  power-supply  switch-mode-power-supply  efficiency  lm78xx 

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是什么驱动着向更快的蜂窝网络速度发展?[关闭]
已关闭。这个问题是基于观点的。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,以便通过编辑此帖子以事实和引用的形式回答。 去年关闭。 我一直都接受技术的进步。诞生于90年代,如果您等了几年,一切都会变得更快,更小,更便宜,而且总体上会更好。这在电视,个人电脑和手机等消费类电子产品中最为明显。 但是,现在我想到,除了一个因素外,我知道是什么驱动了大多数这种变化。计算机和手机变得越来越快,这主要是因为我们能够制造出更小,更高效的晶体管(我听说每两年每单位硅面积的晶体管数量增加一倍左右)。 DSL首先使Internet变得更快,这将固定电话铜双绞线的带宽推到了最大。当我们用完铜线内的可用频谱时,我们转向了光纤,这是一个全新的游戏。 TL; DR:但是,什么使蜂窝网络保持更快的速度呢?我已经拥有2G,3G和现在的LTE手机,其速度差异是天文数字,类似于过去十年中在家庭互联网中观察到的差异。 但是,LTE信道不一定具有更大的带宽(事实上,我相信LTE使用的带宽会更少:3G使用5 MHz的信道,而LTE的信道可能会更小(从1.4到20 MHz))。此外,我已经多次听到LTE在每频道Hz bps方面更有效的信息(我将在此处添加“需要的引用”,我将是第一个承认其听起来至少可疑的人)。 那是什么 只是更多频谱?更好和更小的电子产品?还是我们在其他方面对此有所改善?为何如此?

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n-ch FET中的栅极电容与栅极电荷的关系,以及在栅极充电/放电期间如何计算功耗
我正在使用MOSFET驱动器(TC4427A),该驱动器可以在大约30ns的时间内为1nF的栅极电容充电。 我正在使用的双N沟道MOSFET(Si4946EY)的栅极电荷为每英尺30nC(最大值)。我现在只考虑一个,因为两者在模具上都是相同的。我将栅极驱动到5V。(这是逻辑级别的fet。) 这是否意味着我可以应用Q = CV计算出电容?C = 30nC / 5V = 6nF。因此,我的驱动程序可以在大约180ns的时间内将门完全打开。 我的逻辑正确吗? MOSFET的栅极电阻规定为最大值。3.6欧姆。这对以上计算有影响吗?驱动器的电阻为9欧姆。 栅极放电而不是充电时,有什么显着差异吗?(关脚) 附带的问题是,在180ns期间,fet尚未完全启动。所以Rds(not-quite-ON)很高。如何计算这段时间内将发生多少功耗?

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高效的低功率调节?即9-> 5伏
为了向尽可能小的电路(从〜9V降至5V(或5V-> 1.5V)调节)提供尽可能多的电流,我研究了一些可能的选择。我本来打算做的(也许是用于太阳能电池或9v电池的稳压器)是我假设使用的标准LM7805(5v)IC。我已经读到,这样做确实会消耗少量但相当大的电流,特别是当只有50-100mA峰值电流可用时。 额定电压约为5伏的齐纳二极管是否能够更有效地执行此操作,因为它应将电压保持在5V或非常接近5V一段相当高的时间,从而“对其进行调节”? (MOS | J)FET /其他晶体管(如果效率更高,则忽略了一些奇怪的用法)或某种意义上的东西是否能够通过非常简单的能量转换来降低电压?

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电压调节器的首要原理-为什么晶体管中会漏电?
我试图加深对电子学的了解,因此决定尝试设计一种能够提供大约安培数的固定电压调节器。我将这些基本原则归纳在一起,而没有提及任何有关通常如何设计稳压器的参考。 我的想法是: 齐纳二极管和电阻器提供固定的电压基准。 比较器检测何时输出电压高于目标阈值。 晶体管开关电源。 电容器充当水库。 考虑到这一点,我设计了这个固定的5V稳压器,它似乎可以工作: 但是,我确实注意到的是,它具有某些局限性,我无法完全得出其原因: 尽管电压不同,但来自V1(输入)的电流大致等于R2(输出)的电流。这似乎与线性稳压器的行为相符(是我刚刚创建的吗?),但我不确定为什么会发生这种情况。考虑到Q2只是在打开和关闭,为什么Q2消耗了这么多功率? 当V1小于7.5V时,输出电压永远不会达到5V阈值,而是徘徊在4V附近。我已经尝试了在不同的负载下进行此操作,但是它在低于该输入电压的情况下根本无法工作。这是什么原因?

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使用电池时升压或降压?
当使用电池通过稳压器驱动负载时,是从两个并联的电池上调电压,还是从两个串联的电池下调电压?如果没有绝对答案,是否有通用规则(或一组规则)来确定哪种方法最适合特定情况? 在某些有趣的情况下,特定的电路类型会逆势发展吗?(双关语无意)

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哪种电气设备需要纯正弦波逆变器才能正常工作?
我打算购买一台好的逆变器,而纯正弦波逆变器的成本大约是相同功率的改良正弦波逆变器的3倍。我正在考虑一个2000W连续/ 4000W峰值逆变器12 / 24VDC-> 230VAC。 哪种常用设备需要纯正弦波,而修改后的正弦波将与哪种设备一样好? 我特别想知道压缩机和吸收式冰箱,除湿机,电钻,风扇,微波炉,普通电动工具和厨房工具。纯电子,计算机和照明设备将不会通过此逆变器使用,因为它们将直接从电池中获得专用的低压DC-DC转换器。 就每230VAC输出功率的输入电池消耗而言,纯正弦波逆变器的效率是否比便宜得多的改良正弦波逆变器高? 是否存在可以接受宽范围输入直流电压的逆变器,例如可以在所有12V,24V和48V DC上工作?

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给定理想的组件,电荷泵能达到100%的效率吗?
最近有关循环给电容器充电的问题使我想起了我曾经读过的东西。我记得,它表明不可能用理想的元件构建效率为100%的电荷泵,但如果元件理想,则可以用电感器构建效率为100%的升压转换器。 这会与其他人产生共鸣吗?有什么办法证明或反驳这一事实吗? 需要明确的是:我们假设我们有理想的组件。我意识到,使用真正的元件,没有真正的电路会100%高效。二极管的压降可能为零。晶体管可能是不消耗能量来改变状态的理想开关。导线的电阻可能为零。

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低效率天线如何用于接收而不用于发送?
对于互易定理,如果天线的发射效率较低,则接收时的效率相同。 在文献中,通常会说不应使用低效率的天线进行发射,因为这会浪费大量功率。 但是,我经常读到,如果仅用于接收信号,则可能会使用低效率的天线。为什么?在这种情况下,您浪费的传输功率与使用相同的天线浪费的功率相同! 而且,与使用高效率天线相比,使用低效率天线作为接收器时,信噪比更小。 仅仅因为您正在接收别人传输的功率(即别人花了钱来传输),还不足以使用低效率天线来接收它。

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