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技術(shù)專(zhuān)題
集成電路設計需考慮電阻的功耗
在電子集成電路設計中，功耗是一個(gè)相當普遍的詞，業(yè)內人士對此非常了解，或者至少應該了解。我說(shuō)應該這樣做，因為顯然并非總是如此。好吧，我會(huì )詳細解釋一下為什么我會(huì )說(shuō)一聲。但是現在，讓我們集中討論電阻的功耗問(wèn)題。
什么是功耗？
功耗的定義是電子或電氣設備產(chǎn)生熱量（能量損失或浪費）作為其主要作用的不希望有的衍生物的過(guò)程。像中央處理器一樣，功耗是計算機體系結構中的主要問(wèn)題。
此外，電阻器的功耗被認為是自然現象。事實(shí)是，所有電阻都是電路的一部分，并且兩端都有壓降，會(huì )耗散電能。此外，此電能轉換為熱能，因此所有電阻器均具有（功率）額定值。此外，電阻器的額定功率是對在達到嚴重故障之前可以耗散的最大功率進(jìn)行參數化的分類(lèi)。
你可能知道，單位瓦特（W）是我們表示功率的方式，功率的公式為P（功率）= I（電流）x E（電壓）。關(guān)于物理定律，如果電壓（E）增加，則電流（I）也將增加，并且電阻器的功耗也將隨之增加。但是，如果增加電阻的值，電流將減小，并且電阻的功耗也將減小。這種相關(guān)性遵循歐姆定律，該定律規定電流的公式為I（電流）= V（電壓）÷R（電阻）。
計算電阻器的功耗
在電子領(lǐng)域，功耗也是一種測量參數，可量化由于效率低下而在電路內釋放的熱量。換句話(huà)說(shuō)，功耗是衡量電路中有多少功率（P = I x E）轉換為熱量的度量。正如我之前提到的，每個(gè)電阻器都有額定功率，就設計而言，這使集成電路設計人員可以評估特定電阻器是否可以滿(mǎn)足電路內的設計需求。因此，現在，讓我們仔細看看如何計算此設計參數。
首先，根據歐姆定律
V（電壓）= I（電流）×R（電阻）
I（電流）= V（電壓）÷R（電阻）
P（功率）= I（電流）×V（電壓）
因此，要計算電阻消耗的功率，公式如下：
P（耗散功率）= I 2（電流）×R（電阻）
或者
P（耗散功率）= V 2（電壓）÷R（電阻）
我們可以應用這些公式來(lái)確定電阻消耗的功率。
電壓= 9V
電阻=100Ω
I（電流）= 9V÷100Ω或I（電流）= 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（電壓）÷R（電阻）
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：好還是壞？
一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有；但是，在某些情況下，散熱是一件好事。例如，使用電阻絲（例如Nichrome）的電加熱器。鎳鉻合金是一種獨特的加熱元件，因為它具有成本效益，對電子流的抵抗力，強度，柔韌性，抗氧化性和高溫穩定性。
確保電阻器的額定功率滿(mǎn)足集成電路設計需求。
請務(wù)必仔細檢查你的IC額定值是否取決于散熱器的使用。
如果要進(jìn)行集成電路設計，請確保走線(xiàn)足夠大，以保持較低的電阻并避免過(guò)熱。設計開(kāi)關(guān)電路時(shí)，請確保盡可能縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間。
為了減少切換時(shí)間，可通過(guò)減小線(xiàn)路上的電容來(lái)使壓擺率盡可能陡峭。另外，在電子領(lǐng)域，壓擺率定義為單位時(shí)間內電流，電壓或其他電氣量的變化。
作為集成電路設計師，你將不斷面臨集成電路設計中不斷出現的挑戰。設計中最關(guān)鍵的方面之一是找到滿(mǎn)足電路需求的正確組件。此外，找到這些組件還意味著(zhù)它們必須在給定的電壓，功率和電流參數內安全運行。因此，計算功耗等參數對于整個(gè)集成電路設計至關(guān)重要。
上海韜放電子提供專(zhuān)業(yè)的集成電路設計服務(wù)，如果您有這方面的需求，請與我們聯(lián)系。