電容技術的案例
電容觸控技術和壓力感測在智能手機中的應用和發展
深度分析電容觸控芯片與壓力感測技術于智能型手機發展。電容觸控技術和壓力感測技術已推廣多年，其中雖然電容觸控技術早已在多年前開始變成智能型手機的標準配備，但壓力感測技術于智能型手機發展卻是一直不溫不火，甚至從2018年初便有消息指出，部分新一代iPhone機種將取消采用此技術，對供應鏈造成不小影響。
智能手機電容觸控技術發展現況
在智能型手機應用中，電容觸控技術日趨重要，除了橫跨顯示領域和生物識別外，各種透過電容觸控芯片算法實現功能，也影響民眾的使用習慣，例如壓力感測技術能讓使用者更精細的操作智能型手機各項功能。
Apple于2015年將壓力感測技術導入iPhone后，相關供應鏈原本期待此技術將蓬勃發展，但不僅Android陣營尚未大規模采用，甚至有傳聞指出部分iPhone機種可能會舍棄此技術，后續發展值得密切關注。
自iPhone導入電容觸控熒幕后，是否具備手指觸控界面技術已成為消費者區分智能型手機和功能手機的一項指標，也帶起亞洲各地電容觸控技術相關廠商，而電容觸控芯片更是推動此趨勢的關鍵角色。隨著手機電容觸控芯片價格每年下調，以及電容觸控芯片的產品轉進，過去幾年來全球智能型手機電容觸控芯片產值皆維持在約14億美元規模。
拓墣最新研究指出，2018年智能型手機電容觸控芯片產值將會大幅銳減至11億美元，主要原因為大部分手機新案件早就以多點觸控技術取代單點觸控技術，產品轉進單價成長空間有限，加上2018年導入顯示觸控整合芯片方案的案件放量，導致智能型手機電容觸控芯片產值于2015～2018年CAGR為負8%。
展開 超級電容技術
一組來自中佛羅里達大學（UCF）的科學家開發了一款超級電容的原型，它有著 30,000 次充放壽命，而最厲害的是其高容量，以及要比一般鋰電池要快 20 倍的充電速度。
UCF 的代表指這種電池技術能讓手機只需要充電數秒，就能有數日的續航力。
超級電容能快充的秘密是因為它能在物料表面用靜電儲存電力，而不是像傳統電池般通過化學反應。
這做法需要擁有極大表面面積的「二維」物料來存放大量電子。而在一些類似的研究中，包括電動車廠 Henrik Fisker 和 UCLA 都選擇以石墨來充當這二維物料。
只是據 UCF 的研究員所說，整合石墨和其他物料到超級電容的工作是極具挑戰的。他們最后的解決方法是把只有數個原子厚度的 2D 金屬物料（TMDs）卷起來，把它圍繞著高導電的 1D 納米線材，讓電子能快速從核心跑到外殻上。
這種快速充電物料能保持高電容和能量密度之余，還容易生產。研究員續指他們開發了一個簡單的化學合成方式，使得他們可以很好地整合現有物料至兩維度物料上。
這研究結果距離商用化還有一段距離，但他們卻已經認為超級電容如果應用在小件的電子產品上，其能量密度、電力密度和循環穩定性都要比現有的產品都要優越。
這項研究的目的其實也只是用來「證實概念」，團隊也嘗試為開發過程申請專利。雖然這也可能有如其他的電池技術一樣無疾而終，但一旦投入商用，相信會改變整個電子產品市場面貌啊。
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展開 電池技術的未來：從超級電容到空中無線充電
當然，電池、充電技術迫切需要進化，下面我們就來看看最有潛力的新型電池及充電技術吧。
超級電容
超級電容可能是最有望成為現實的下一代電池技術。首先，它能夠在電場中存儲能量，而不是在一個化學反應物中，這意味著它能夠承受更多的充電及放電周期。
目前，很多科技公司均在開發超級電容，比如Skeleton Technologies，其產品使用了耦合技術混合超級電容，能夠使電池具有高能量密度、高功率及輸出等特性，在短短2-3秒便可充滿電，并提供約100萬次的充放循環，電池容量也要比目前鋰電池高出50%。
固態電池
鋰離子電池雖然問世已久，但具有普及度高、低成本的特性，所以完全取代它還不太現實。不過，諸如豐田等廠商，開始研發固態鋰離子電池，相比液體鋰電池不附帶電粒子，更加安全且能夠快速充放。豐田開發的固態電池，可以在7分鐘內完成充電，大容量也非常適合在電動汽車上使用，大幅縮短充電時間。
另外，固態電池未來的形態還包括鋁空氣電池、沙子電池等等，這些技術的重點均為環保、低成本且性能出眾，也許有一天會完全替代液態鋰電池。
不需要充電的手機
手機不需要充電，也是一個可行的方向。美國華盛頓大學的工程師設計了一款手機，通過微型太陽能電池板不斷吸收太陽能，手機甚至完全不需要內置鋰電池。當然，目前的技術力只能為功能非常簡單的手機提供電能，真正應用到智能手機上還需要時間。
環境的力量
獲得電能的方式多種多樣，甚至可以將周圍環境的元素轉化為能量。比如聲音，一種技術可以通過納米發電機將聲音轉化為電能，為手機提供源源不斷的電力；麻省理工學院的科學家們發現了一種從空氣中吸收露水、并轉化為電能。這個世界非常奇妙，而隨著科學家們的不斷深入，也許很多我們身邊不起眼的元素，都能夠提供能量。
展開 X2Y® 技術替換C3216CH2A472J穿心電容
X2Y? 技術替換C3216CH2A472J穿心電容
摘要：應用文稿#2003 音頻放大器電路的RF濾波和其它文獻都強調了X2Y?技術相比穿心式片狀電容的好處。對于在旁路中使用X2Y?技術替換2個C3216CH2A472J穿心電容的設計工程師，本文是一篇實踐指南。此外，本文還展示了另一種X2Y?技術旁路配置，用于單通道信號濾波或者試著向后兼容X2Y?技術。
穿心式片狀電容
通過展示同一電路中穿心式片狀電容和X2Y?技術這兩種產品如何工作，以突出兩者之間最重要的微妙之處。圖1展示了一個示意框架，布板和單個C3216CH2A472J穿心電容的實現。注意圖中PWR印制線是斷開的。其會起到兩個作用：
1）通過印制線將C3216CH2A472J穿心電容串聯在一起。
2）電流被強制穿過電容且增加了直流電阻。
圖1.單C3216CH2A472J穿心電容的框架,布板,和實現.
由于其內部電極設計，對于每條通路都需要單個C3216CH2A472J穿心電容，如圖2和3所示，此會增加元件布局面積，復雜性和成本。
圖 2. 2個位于電源和返回線之間的穿心式片狀電容的框架,布板,和實現
圖3. 位于2條電源線之間的2個穿心式片狀電容的框架,布板,和實現.
當C3216CH2A472J穿心電容應用需要匹配容量的10%或者更少時，廠商不得不考慮哪一種情形會增加額外的成本。
實現X2Y?技術
首選的X2Y?附件配置是電路1（圖4和圖5）。電路1使用X2Y?技術通過一個X2Y?元件來替換2個C3216CH2A472J穿心電容。單個元件被置于旁路中的兩條跡線之間以實現X2Y?技術。不像C3216CH2A472J穿心電容（串聯），X2Y?元件到跡線的連接是并行的，認識到這一點很重要。
獨特的結構，差分連接，為噪聲提供了一條低阻值的路徑，而且維護跡線上的直流電流和隔離跡線之間的串擾。
展開 
材料訊丨我國技術全球領先！；國產芳綸線路板造成打破國外壟斷！
我國石墨烯高電壓超級電容技術
5月25日，在江蘇南通召開的科技成果鑒定會上，由清華大學化工系騫偉中教授負責，清華大學、江蘇中天科技股份有限公司、中天儲能科技有限公司、上海中天鋁線有限公司聯合攻關的“基于石墨烯-離子液體-鋁基泡沫集流體高電壓超級電容技術”被鑒定達到國際領先水平。
全鋁泡沫集流體與電容軟包的技術參數與性能通過了權威機構檢驗。這是我國首次制得純度達99.9%，面密度為144 g/m2, 強度在0.3-1.5 MPa范圍內可調的全鋁泡沫集流體，也是國際上首次獲得體積能量密度達23 Wh/L的雙電層超級電容器件（100-200F）和體積能量密度達16Wh/L的500F雙電層超級電容器件，同時首次將電容器工作溫度可低至-70 攝氏度。
國產芳綸線路板填補空白 打破國外壟斷
打破國外數十年在高端電子通信設備和軍事工業增強基材線路板的壟斷，填補國內在高可靠、高穩定線路板領域空白。4月10日，在2018年春季深圳軍民兩用高新技術項目對接會上，礪劍集團推出的芳綸線路板成為軍民高端科技設備制造業的新寵。
一塊外觀看起來與傳統玻璃纖維線路板無二的芳綸線路板，卻有著非同尋常的研發歷程。礪劍集團科研人員介紹，航空、航天、潛海等上天入海的設備上不能用普通家電的那種線路板，要用芳綸纖維線路板，芳綸線路板卻長期被國外壟斷，而國外用來生產線路板的芳綸纖維又都來自中國。他們能用芳綸纖維制出芳綸線路板必需的芳綸紙，再制成線路板應用于高端通信和軍事工業，而我國卻只能提供芳綸纖維材料。
Nature子刊：充電可使材料獲得抗菌性能
近日，中國科學院北京納米能源與系統研究所在實驗中發現并確認了一種新的電對材料的作用方式，可以使材料獲得抗菌性能。該研究結果于5月24日發表在《自然-通訊》期刊上
材料和電之間存在密切的關聯。
展開 在一定距離內可檢測到人體的存在并輸出信號的落座模塊-GBS1-650／950
著座模塊 - GBS1-650/950的技術優勢總結：
高靈敏度：電容感應技術可穿透薄層材料（如塑料座圈），實現精準檢測。
穩定性：內置GreenTouch3TM驅動和降噪電路，減少環境干擾導致的誤動作。
易集成：支持5.0V供電，可直接接入智能馬桶主控系統，簡化電路設計。
產品優點：
內置注入電流（CS）抗干擾模塊
內置數字干擾過濾模塊
待機模式: 約90uA左右(@5.0V)
技術文章｜如何設計可靠性更高、尺寸更小、成本更低的高電壓系統解決方案
本文將介紹如何利用全新隔離技術來保證這些高電壓系統的安全，從而提高可靠性，同時縮小解決方案尺寸并降低成本。
隔離方法
集成電路 (IC) 實現隔離的方式是阻斷直流和低頻交流電流，而允許電源、模擬信號或高速數字信號通過隔離柵傳輸。圖 1 展示了三種用于實現隔離的常用半導體技術：光學（光耦合器）、電場信號傳輸（電容式）和磁場耦合（變壓器）。
(a)
(b)
(c)
圖 1：半導體隔離技術：光耦合器 (a)；
電容式 (b)；變壓器 (c)
TI 利用電容隔離技術和專有集成平面變壓器（磁隔離），以及先進的封裝和工藝技術，力求提升我們大型且品類齊全的隔離式 IC 產品系列的可靠性、集成度和性能。
電容隔離
電容隔離技術基于穿過電介質的交流信號傳輸。TI 的電容隔離器使用介電強度很高的 SiO2 電介質構建。因為 SiO2 為無機材料，所以在不同濕度和溫度條件下都非常穩定。此外，我們專有的多層電容器和多層鈍化方法可降低高電壓性能對任何單層的依賴，從而提高隔離器的質量和可靠性。我們的電容技術支持的工作電壓 (VIOWM) 為 2kVRMS，可承受的隔離電壓 (VISO) 為 7.5kVRMS，并且能夠承受 12.8kVPK 的浪涌電壓。
磁隔離
磁隔離通常用于需要高頻直流/直流電源轉換的應用。IC 變壓器耦合隔離的一個優勢是可以傳輸超過數百毫瓦的功率，通常無需次級側偏置電源。也可以使用磁隔離來發送高頻信號。在需要同時輸送電力和傳輸數據的系統中，您可以使用相同的變壓器繞組線圈來滿足功率和信號需求，如圖 2 所示。
展開 聽專家解釋為什么電動汽車發展之快,超乎你的想象
——Mark Rakoski
在將智能技術與電動汽車結合起來的時候，三菱汽車希望能引領這股潮流。三菱電機在今年的消費電子展上推出了一系列尖端技術，旨在激起消費者對其積極進取的創新的興趣。他們積極展示了他們的EMIRAI 4駕駛輔助車，目的是為了讓消費者了解電動汽車的新可能性，這也可能意味著三菱將會盡快向市場推出他們的智能電動汽車。
8.“通用汽車相信電動汽車有未來。”——Mark Reuss
在過去的一兩年里，許多國家都公布了逐步淘汰化石燃料和內燃機車的時間表。主要的汽車制造商也紛紛效仿，在2017年10月，通用汽車成為眾多宣布致力于電動汽車的公司之一。這一舉措是由產品開發主管Mark Reuss宣布的，這一舉措標志著五年計劃的開始，通用汽車將在2023年推出多達20輛全新的全電動汽車，并逐步淘汰內燃機車型。
9.“行業不會在一夜之間發生巨變。因此，你必須非常清楚如何構建這一過渡時期。”——Oliver Blume
去年，保時捷透露他們正在研發一款電動豪華車Mission E，可以與特斯拉的產量相匹敵。盡管保時捷的豪華電動汽車Mission E將于2019年完工，但最早要到2020年才會上市。但即便如此，兩年內也沒多久就會有更多的豪華車進入市場。
10.“我想要電動汽車能一、二、三圈……一直行駛，不需要在每一圈后停下來充電。”——Maurizio Reggiani
雖然大多數制造商都在制造電池的電動汽車，但蘭博基尼正在研究未來的超級電容技術。該公司的Terzo Milennio電動汽車將由構成汽車車身的碳納米管提供動力。Lamborghini的研究和發展主管Maurizio Reggiani說，設計靈感來自于一種對新型跑車的渴望，它可以在很長時間內保持高速，同時還能保持流線型。
展開 線性穩壓器的輸出電容
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汽車頂燈控制器-經緯恒潤
產品應用
? 車內照明燈控制
? 天窗控制
? 后排照明燈控制
產品特點
? 電容按鍵技術
? 防止誤觸發功能
? 靈敏度高
? 環境、EMC 抗干擾性強
? LED 配光設計
? 使用 LED 做為光源
? 光照配光設計
? 氛圍燈設計
? FPC 軟板技術
OHC 電氣連接—— 提供整套產品設計服務
關鍵技術 —— 電容觸摸技術
平臺產品——BOM 層復用
配套車型
平均年產量 120 萬 /Y
年均產品:超過 200 萬 / 年
展開 3/15 線上研討會 | 上汽、村田、黑芝麻等多位嘉賓傾情分享，共同推動智駕系統的發展
以硬件設計中的芯片來舉例，智能駕駛芯片的開發本就極為復雜，車規級芯片更是需要經過復雜的測試認證流程，關鍵技術涉及先進封裝、安全機制、核心IP、隔離技術、多芯片高速、低延時互聯架構技術等。
本次研討會首場直播將深入探討智能駕駛領域的挑戰和解決方案，特別聚焦于智駕域控制的硬件設計難點。邀請了包括上汽研發總院智能駕駛中心硬件開發團隊系統經理陳龍、村田電子貿易（上海）有限公司電容產品技術經理周耀俊、黑芝麻智能智能高級產品市場經理額日特、村田電子貿易（上海）有限公司傳感器產品技術副經理王徐崢等業內專家共同參與并作主題分享。通過與會專家分享和交流，我們將探討如何應對技術與產業挑戰，推動智能駕駛系統的發展和應用。
活動議程：
開播時間
2024年3月15日，13:30-16:00
嘉賓
上汽研發總院智能駕駛中心硬件開發團隊系統經理
陳龍
嘉賓
村田中國電容產品技術經理
周耀俊
嘉賓
黑芝麻智能高級產品市場經理
額日特
嘉賓
村田中國傳感器產品技術副經理
王徐崢
展開 
電容容量的關鍵： 微小的設計變革可以重塑超級電容器的未來
當我們關注能源和能量存儲應用領域時，我們會發現電容器是該領域的"無名英雄"。作為無源器件，電容器有兩個端子，可存儲能量并在需要時釋放能量—常常用來作為"備用"電源。在日常生活中，電容器的用途比我們想象的還要廣。例如，電容器可以用到鬧鐘等簡單日常用品，我們還可以常備一個荷電電容器，以便在斷電時應急使用。
還是拿鬧鐘舉例，如果電源斷開，電容器就會放電--向時鐘電路輸送電流，以確保其繼續運行。隨著電容器的應用越來越廣，新型電容器正在不斷進入市場，超級電容器(又稱雙電層電容器，EDLC)現在也被更大規模的使用。新能源汽車，諸如純電動車、混合動力汽車和電動巴士等都依賴于超級電容，因為它們具有比標準電容器大得多的電荷存儲空間，此外一些大功率和再生能源應用領域也在利用超級電容技術。其他應用領域包括國防、能源、航空航天以及各種工業應用。
電容器和超級電容器的用途
汽車領域是電容器和超級電容器的關鍵市場，汽車的許多功能為電容器提供用武之地。
啟動/停止功能和動力轉向需要電容器，混合動力汽車驅動需要超級電容器具有更大的功率容量。隨著電動汽車不斷發展并進入主流汽車市場，對電容的需求將進一步增加。未來技術進步有可能使超級電容器取代鋰離子電池作為動力源，并提供與汽油車甚至柴油動力汽車相當的行駛里程。
鐵路行業也開始充分挖掘超級電容器技術的應用潛力。比如由西班牙薩拉戈薩市的鐵路公司CAF制造的Urbos 3有軌電車，其使用一系列超級電容器，這些超級電容器位于車廂上部，用于回收剎車能量--可節省35%的電力。超級電容器可在電車停靠站充電而不需要架空電纜，也可在某些停靠站之間運行而無需使用電纜連接。
在再生能源領域，超級電容器在風力渦輪機等應用中具有重要地位。
展開 深度解讀丨高功率密度集成電驅動技術
然而，這將增加基波頻率，并且需要鐵損和交流損耗降低技術以及冷卻挑戰。模塊化集中繞組技術如圖10（b）所示。這種繞線技術可以減少端部繞線長度，從而減小電機體積。然而，由于其 MMF 的諧波含量豐富，集中繞組將產生更多的定子和轉子鐵損以及永磁體中更多的渦流損耗。因此，將需要主動轉子冷卻。
最后，開發新型低損耗疊片以及高矯頑力無HRE永磁材料將是實現DOE2025 功率密度和性能目標的關鍵。
E. 電容器技術
母線電容器阻礙了滿足電力牽引驅動器中使用的 VSI 中的高功率密度需求。直流母線電容器的主要目的是將負載與電池單元去耦，因此電容器吸收大紋波電流并保留由于逆變器開關動作引起的電壓瞬變。這些電容器占用大量空間，約占逆變器的 20%，因此需要具有適當尺寸的更好的電容器技術。市場上有幾種電容器技術，最常用的是電解電容器、陶瓷電容器和薄膜電容器。在這三者中，薄膜電容器技術被廣泛用作電動汽車牽引驅動應用的直流母線電容器。盡管這些電容器的單位體積電容比電解電容器低，但由于其可靠性、高電流能力和較低的等效串聯電阻 (ESR)，它們引起了人們的興趣。
直流總線電容器的另一個潛在選項是陶瓷電容器，這些類型的電容器使用陶瓷電介質并具有非常高的介電常數。這些電容器可以使用單層電容器來構建小電容，也可以通過將多個電容器堆疊在一起以形成多層陶瓷電容器 (MLCC) 來構建。陶瓷電容器每單位體積具有更高的 RMS 額定電流，可以承受更高的溫度，并且具有更高的電容密度。使用基于鐵磁材料的電介質來形成電容器。MLCC 中最常用的電介質稱為鈦酸鋇 (BaTio3)，這是一種 II 類電介質材料。II 類介電材料的參數高度依賴于溫度。
展開 AD采樣用了這么久，是時候熟悉一下內部結構了
ADC的內部設計基于切換電容技術。
圖1介紹了ADC的工作原理。下面的示例僅顯示了逼近的前面幾步，但是該過程會持續到LSB為止。
SAR切換電容ADC的基本原理（10位ADC示例），帶數字輸出的ADC基本原理圖如圖1所示。
圖1
1
采樣狀態
電容充電至電壓VIN。Sa切換至VIN，采樣期間Sb開關閉合。如圖2。
圖2
2
保持狀態
輸入斷開，電容保持輸入電壓。Sb開關打開，然后S1-S11切換至接地且Sa切換至VREF。如圖3。
圖3
3
逐次逼近
（1）第一個逼近步驟。S1切換至VREF。VIN與VREF/2比較如圖4。
圖4
（2）如果MSB = 0，則與?VREF進行比較，S1切換回接地。S2切換至VREF。如圖5。
圖5
（3）如果MSB = 1，則與?VREF進行比較，S1保持接地。S2切換至VREF。
重復如上步驟，直到LSB為止。可以簡單理解為二分法逐次進行輸入電壓與參考電壓的比較。首次與VREF/2比較，下次比較根據上次比較結果決定，如果MSB=1則與3/4VREF比較。如果MSB=0則與1/4VREF比較。
展開 【干貨分享】天天在用的ADC，內部原理你了解嗎？
ADC的內部設計基于切換電容技術。
下面的圖介紹了ADC的工作原理。下面的示例僅顯示了逼近的前面幾步，但是該過程會持續到LSB為止
SAR切換電容ADC的基本原理（10位ADC示例）
帶數字輸出的ADC基本原理圖
采樣狀態
采樣狀態：電容充電至電壓VIN。Sa切換至VIN，采樣期間Sb開關閉合
保持狀態
保持狀態：輸入斷開，電容保持輸入電壓。Sb開關打開，然后S1-S11切換至接地且Sa切換至VREF。
逐次逼近
1、第一個逼近步驟。S1切換至VREF。
