深入变频器电子电动机内部世界 - 最受欢迎电子发烧友网国外电子精华集锦（4月）

　　4、深度技术拆解：深入变频器电子电动机内部世界

　　电子发烧友网讯：你可以把电子电动机的世界划分为两个不同的类别——直流和交流，它们控制着速度、转矩、方向和产生一定马力。一个AC变频电机控制AC感应电动机，和相应的DC变频电机一样，控制速度，转矩和马力。通常情况下一个DC变频电机就控制一个并联的场电路和动铁芯分开的直流电动机。这会掀翻施耐德电气的Altivar12变频器对这类变频器的关键性能的详细定义。

　　风扇、排风机、压缩机和水泵等转动设备消耗掉超过三分之一的美国自产电能。这些设备或许应用变频器技术，通过这些技术，电动速度自调整以适应负载要求，在提高生产率和降低能耗方面有明显功用。例如，调低风扇和水泵15%到20%的速度可以使其轴功率降低30%。

　　适当的变频器应用是可承担的、可信赖的和灵活的。它能够通过减少电能消耗而节省开支。电动变频器透过脉冲宽度调制来改变感应电动机的电压和频率。这些变频器利用绝缘栅门极晶体管将固定频率的ac电源电压改变为可调频率、可调电压的ac电源为马达供电，同时也可在10%到200%间调整感应电动机的速度，甚至可以在更大范围内调节。这些变频器同样能够调整与输出频率相对称的输出电压以提供一个相对稳定比率的电压、频率比，这样的话可以产生足够的转矩。

　　Altivar12手册建议你移除B型和C型支架入口保护的通气孔盖，因为IP20的保护是足够的，但我们要将其保留在A类型支架的外壳上（图一）。ANSI/IEC 60529-2004将这些描述为外围设备提供的防护等级。这是一个把防护等级分类的系统，专为那些进入危险部分工作操作者和对那些会被固体外物和水破坏的设备而准备的。A型支架在通气孔盖放在适当位置的前提下，允许每边多于50mm的可用空间，B类型支架允许不带通气孔盖的变频器的并排安装（参考一）。C类型支架除了拿去了通气孔盖以外，其他和A类型的基本一致。

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　　5、朝鲜卫星三级运载火箭解体灾难真相曝光

　　图为朝鲜卫星于周四发射升空的Unha-3火箭，火箭只按照原计划飞行4分钟随之解体

　　电子发烧友网讯：根据火箭专家分析，朝鲜卫星Unha-3三级运载火箭在3月12号（周四）发射失败，其主要原因很可能是在火箭发射早期进入飞行轨道，在一分钟内的火箭发射中由于Max Q或最大限度的空气流动压力产生的剧烈振荡所导致。

　　当朝鲜卫星的火箭在较低阶段持续数分钟的飞行时，位于运载火箭顶部的电子自旋共振导致第三级Max Q过高而造成火箭解体的灾难，资深空间技术策略分析师指出。振动使得朝鲜卫星升空的梦想彻底破灭。

　　和朝鲜卫星连着在一起的第三级运载火箭，在一开始进入飞行的一分钟时间里便注定了以失败告终的悲惨结局。在世界的谴责声中，朝鲜坚持声称只是进行卫星飞行测试，将极地轨道卫星送上天。但是，很多国外专家坚称朝鲜平壤使用三级运载火箭用于弹道导弹的发射。

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　　6、深入赛灵思Kintex-7 FPGA内部：透视HKMG技术

　　电子发烧友网讯：终于逮到机会评估前沿高端新技术。在众多的革新性工艺技术中，赛灵思和台积电首次将高K金属栅极（HKMG）技术应用到FPGA中尤其是其中的佼佼者。现在就让电子发烧友网带领大家从赛灵思的工艺革新发展历史到目前代表行业领域最高科技的Kintex-7 FPGA内部架构，这是令人兴奋的一次高科技之旅。

　　赛灵思的工艺革新史

　　赛灵思早在1984年就利用无晶圆商业模式制造出赛灵思首颗芯片，代工厂商为Seiko 和 Monolith。当他们从65nm工艺节点转入较低节点时，赛灵思和UMC， Samsung 及Toshiba 寻求合作生产 FPGAs。直到现在，赛灵思采用台积电的HKMG工艺不但用于领先的FPGAs的Kintex-7系列产品，也囊括了很多其他即将来临的产品设备，包括Artix-7和 Virtex-7 FPGA系列和Zynq-7000 EPP系列。这一决定将赛灵思所有产品推向进入到28nm节点时代。

　　FPGAs 产品家族的Kintex-7系列采用了台积电28nm高性能低功耗（HPL）工艺节点技术来进行设计封装制造，为客户提供低功耗和高性能体验。它的市场战略目标为下一代广播电视点播系统和下一代无线网络等等应用领域。

　　Kintex-7组件能被配置到支持多空中接口，如LTE， WiMAX， WCDMA以及为PCI Express （Gen1/Gen2）提供八通道内置设计需求。Kintex-7 FPGA家族拥有领先的可扩展赛灵思架构，可对前一代产品（40-nm） Virtex-6 FPGAs进行简便地移植使用。

　　谈及到移植的问题，众多的晶圆厂从65-nm节点的主要基于多晶硅门和应变工程过渡到到高K金属门栅极绝缘层，伴随着技术难度的加大和高成本，每次过渡都充满着潜在性危险。

　　回首HKMG工艺技术，Intel凭借45-nm后栅极工艺最先进入到金属门。台积电是第二个晶圆代工厂能提供后栅极金属门工艺的厂商。Intel的竞争者——AMD，直到现在才为其32-nm工艺节点引进后栅极金属门工艺，据信，这是因为日本松下公司为其首次金属门工艺采用金属门重叠多硅结构。

　　赛灵思选择较为简单的HKMG工艺降低来自高功耗（HP）或低功耗（LP）28nm工艺所带来的风险。选择高性能，低功耗（HPL）HKMG技术可有效规避产量和漏电等异常事件发生。

　　选择HPL方案，赛灵思可以更好的在进行FPGA设计时处理复杂和昂贵的静态电源管理方案，使得能专注于开发具有统一标准的7 系列 FPGAs架构（如Artix-7 和 Virtex-7）。这些统一的架构为开发者带来了许多好处，在FPGAs家族中不同的产品中可向上或向下移植兼容，客户代码和IP及普通模块（RAM， DSP， I/O，时钟，互连逻辑，存储器接口）复用。

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