集成電(diàn)路设计需考虑電(diàn)阻的功耗

2020-03-24

在電(diàn)子集成電(diàn)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，因為(wèi)显然并非总是如此。好吧，我会详细解释一下為(wèi)什么我会说一声。但是现在，让我们集中讨论電(diàn)阻的功耗问题。

什么是功耗？

功耗的定义是電(diàn)子或電(diàn)气设备产生热量（能(néng)量损失或浪费）作為(wèi)其主要作用(yòng)的不希望有(yǒu)的衍生物(wù)的过程。像中央处理(lǐ)器一样，功耗是计算机體(tǐ)系结构中的主要问题。

此外，電(diàn)阻器的功耗被认為(wèi)是自然现象。事实是，所有(yǒu)電(diàn)阻都是電(diàn)路的一部分(fēn)，并且两端都有(yǒu)压降，会耗散電(diàn)能(néng)。此外，此電(diàn)能(néng)转换為(wèi)热能(néng)，因此所有(yǒu)電(diàn)阻器均具有(yǒu)（功率）额定值。此外，電(diàn)阻器的额定功率是对在达到严重故障之前可(kě)以耗散的最大功率进行参数化的分(fēn)类。

你可(kě)能(néng)知道，单位瓦特（W）是我们表示功率的方式，功率的公式為(wèi)P（功率）= I（電(diàn)流）x E（電(diàn)压）。关于物(wù)理(lǐ)定律，如果電(diàn)压（E）增加，则電(diàn)流（I）也将增加，并且電(diàn)阻器的功耗也将随之增加。但是，如果增加電(diàn)阻的值，電(diàn)流将减小(xiǎo)，并且電(diàn)阻的功耗也将减小(xiǎo)。这种相关性遵循欧姆定律，该定律规定電(diàn)流的公式為(wèi)I（電(diàn)流）= V（電(diàn)压）÷R（電(diàn)阻）。

计算電(diàn)阻器的功耗

在電(diàn)子领域，功耗也是一种测量参数，可(kě)量化由于效率低下而在電(diàn)路内释放的热量。换句话说，功耗是衡量電(diàn)路中有(yǒu)多(duō)少功率（P = I x E）转换為(wèi)热量的度量。正如我之前提到的，每个電(diàn)阻器都有(yǒu)额定功率，就设计而言，这使集成電(diàn)路设计人员可(kě)以评估特定電(diàn)阻器是否可(kě)以满足電(diàn)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（電(diàn)压）= I（電(diàn)流）×R（電(diàn)阻）

I（電(diàn)流）= V（電(diàn)压）÷R（電(diàn)阻）

P（功率）= I（電(diàn)流）×V（電(diàn)压）

因此，要计算電(diàn)阻消耗的功率，公式如下：

P（耗散功率）= I 2（電(diàn)流）×R（電(diàn)阻）

或者

P（耗散功率）= V 2（電(diàn)压）÷R（電(diàn)阻）

我们可(kě)以应用(yòng)这些公式来确定電(diàn)阻消耗的功率。

電(diàn)压= 9V

電(diàn)阻=100Ω

I（電(diàn)流）= 9V÷100Ω或I（電(diàn)流）= 90 mA

P（功率）= 90 mA×9V或P（功率）= 0.81 W或810 mW

P（耗散功率）= V 2（電(diàn)压）÷R（電(diàn)阻）

要么

P（耗散功率）= 9 2 ÷100

要么

P（耗散功率）= 81÷100或P（耗散功率）= 810 mW

功耗：好还是坏？

一般来说，没有(yǒu)；但是，在某些情况下，散热是一件好事。例如，使用(yòng)電(diàn)阻丝（例如Nichrome）的電(diàn)加热器。镍铬合金是一种独特的加热元件，因為(wèi)它具有(yǒu)成本效益，对電(diàn)子流的抵抗力，强度，柔韧性，抗氧化性和高温稳定性。

确保電(diàn)阻器的额定功率满足集成電(diàn)路设计需求。

请務(wù)必仔细检查你的IC额定值是否取决于散热器的使用(yòng)。

如果要进行集成電(diàn)路设计，请确保走線(xiàn)足够大，以保持较低的電(diàn)阻并避免过热。设计开关電(diàn)路时，请确保尽可(kě)能(néng)缩短开关时间。

為(wèi)了减少切换时间，可(kě)通过减小(xiǎo)線(xiàn)路上的電(diàn)容来使压摆率尽可(kě)能(néng)陡峭。另外，在電(diàn)子领域，压摆率定义為(wèi)单位时间内電(diàn)流，電(diàn)压或其他(tā)電(diàn)气量的变化。

作為(wèi)集成電(diàn)路设计师，你将不断面临集成電(diàn)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電(diàn)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電(diàn)压，功率和電(diàn)流参数内安全运行。因此，计算功耗等参数对于整个集成電(diàn)路设计至关重要。

上海韬放電(diàn)子提供专业的集成電(diàn)路设计服務(wù)，如果您有(yǒu)这方面的需求，请与我们联系。