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如何挑选数字电源集成电路?|火狐体育全站app

本文摘要:随着工程师们对数字电源这项技术及其优势的熟悉,各式各样的数字电源的发展势头日益强大。电源系统和电源设计人员早已意识到,部署数字电源并不是对现有技术展开革命性改变的全新设计。由于目前市场上数字电源器件种类多样,设计人员可以立刻利用其极大优势,应用于上任一设计项目。 可以于此取得近于有价值并且非常非常丰富的收益。 数字电源尺寸和成本阐述 数字电源利用混合信号处理研发的发展演变。混合信号处理同时符合了数字电路与仿真电路的必须。

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随着工程师们对数字电源这项技术及其优势的熟悉,各式各样的数字电源的发展势头日益强大。电源系统和电源设计人员早已意识到,部署数字电源并不是对现有技术展开革命性改变的全新设计。由于目前市场上数字电源器件种类多样,设计人员可以立刻利用其极大优势,应用于上任一设计项目。

可以于此取得近于有价值并且非常非常丰富的收益。  数字电源尺寸和成本阐述  数字电源利用混合信号处理研发的发展演变。混合信号处理同时符合了数字电路与仿真电路的必须。

数字电路的范围很广,其中还包括微处理器、状态机以及通信外设和非常简单逻辑电路。存储器也包括在这个部分中。仿真电路可以还包括运算放大器和较为器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)脉宽调制器(PWM)发生器和基准,以及更加多其它器件。对这一处置技术的充分利用能让这些器件优化仿真与数字电路的分配,同时又将这些器件构建在一个芯片上。

通过增加物料表格(BOM)成本和器件数量可以减少系统成本,并且由于系统中所包括的点对点组件增加,系统不会更为可信。由于一个控制器有可能服务于很多解决方案,制造商必须追踪和储备的大于库存单位(SKU)更加较少。  荐个例子,构建一个多用途微控制器(MCU)既需要继续执行一定范围的电源涉及功能,需要减免了对于其它独立国家掌控芯片的必须。

可以为集成型MCU原作许多电源管理特性,诸如过压、欠压、过流条件和其它功能。根据数字MCU处置能力的有所不同,数字电源器件可被原作为包括多种电源切换特性,诸如非常简单到简单流形反对、自适应环路补偿、针对峰值电流模式掌控的斜坡补偿、皆东流以及温度补偿。另外一个例子就是获取功率因数校正(PFC),与此同时继续执行电子仪表计量功能。通过获取多种数字电源器件,设计人员需要为应用于自由选择最合适的功能,而需要担忧其他多余的功能导致的开销。

  电源流形灵活性  数字技术所固有的灵活性,使得特有构建数字MCU或可配备状态机的数字电源器件可沦为一个反对所有主要传统电源流形的平台,这个平台也反对任何有可能经常出现的全新且更为仪器的流形。所反对流形将还包括光波全桥、静电学交叠PFC、无桥PFC、共振LLC、双向DC/DC、双向DC/AC和PFC、三相逆变器、仅次于功率点追踪(MPPT)DC/DC和其它流形。由于这一灵活性和构建外设,通过用于高分辨率振幅、频率和频率控制算法,数字电源器件需要获取准确波形掌控。  效率  高级控制算法使得数字电源器件需要提升电源和系统的功效,从而增加了电源和主机系统的能耗。

这对数据中心、海量存储系统等很多应用于的运营成本都有明显的影响。自适应数字控制需要构建较慢调节,以转变线路和阻抗情况,从而优化电源和系统效率。例如,对于更加高效的电力传输,可以动态转变功率级的掌控方法,或者对电源切换展开调节,以增加其在重阻抗或无阻抗条件下的功耗。  可靠性和安全性  数字电源器件需要精彩构建与系统中其它数字和仿真组件的交互,这意味它们需要通过继续执行系统级监控和故障号召来有效地提升主机系统的可靠性和安全性。

实质上,数字控制器的可编程属性使得它们需要反对多种总线(诸如PMBus、I2C、SCI、SPI、CAN和其它类型的总线)上的多协议通信,这样的话,系统需要精彩地与电源子系统通信。通过监控和记录整个系统中的数据,数字电源技术有助系统诊断,获取早期故障和错误报警,系统也就需要采行必要的应付操作者。

  宽带隙(WBG)兼容性  与其等到那些需要符合WBG器件新功能的全新仿真控制器被研发出来,还不如现在就用于某些数字电源解决方案。在获取近于高分辨率定点掌控的同时,兼具数字电源对所有电源流形的反对能力,诸如氮化镓(GaN)的全新器件可被用作具备较高电源频率、较低开关损耗、更大功率密度和零反向恢复的高级流形中。

  TI的数字电源创意  德州仪器(TI)的数字电源技术产品组合是目前业内最全面的产品库。虽然其他供应商或许能为此行业的一个或数个细分市场获取专业的数字电源解决方案,TI明确的数字电源创意人组却可以符合任何有可能的设计市场需求。  总的说来,数字电源技术在许多应用于中都限于,从比较非常简单的功能到最简单的电源管理任务。

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数字电源市场一般来说被细分为4个有所不同的器件类型,每一类器件皆有其自身的优势和解决方案。这些器件为:数字电源控制器;具备数字模块的仿真电源稳压器;数字电源排序器;数字热插拔控制器。接下来将说明每个产品类别,并谈一谈TI数字电源产品库中的一些器件。  数字电源控制器  数字电源控制器调节有所不同类型电源的输入,从AC/DC到DC/AC电源、隔绝式DC/DC、阻抗点(POL)稳压器、功率调节器和滤波器,以及其它器件。

由于它们所具备的构建MCU和电源专用外设,数字电源控制器具备同时继续执行环路补偿和管理对系统环路所需的计算能力,以维持准确的输入稳压或调节,以及继续执行其它系统级监控和稳压任务的能力。这些器件配有有针对电源管理应用于展开优化的外设。  TI的数字电源控制器有一些行业内独一无二的功能。

例如,它们的高频和高分辨率运营使得它们与GaN技术相容,从而获取低电源速度和较低功率损耗。此外,TI所有的数字电源控制器特有出众的瞬态号召和动态性能。

这些功能由有所不同的技术构建。在某些情况下,数字电源控制器针对近于较慢中断而设计,这就增加了掌控环路取样与号召计算出来之间的延后。

在其它情况下,用于构建有专用ADC和计算出来引擎的外设来获取针对掌控环路的较慢号召。一般来说情况下,这些较慢号召能力使得控制器需要增加功率级组件间的差异所带给的影响。

  构建在TI数字电源控制器中的MCU可编程性使得它们几乎可配备并且需要掌控简单流形,以及诸如双向、静电学轻排序和振幅校正、自适应杀区时间掌控以及其它运营模式。此外,通过配备这些控制器能在还包括PMBus在内的多种总线上支持系统级监控、仪表计量和通信。这可实现诸如在线临床和报告、现场功耗数据采集等仪器电源管理过程,以优化设计,并且可以通过数字模块把新的参数载入控制器。

正因如此,可使用多种流形来监控掌控环路。实质上,通过用于控制器的数字补偿,可以完全避免继续执行具备外部组件的掌控环路。控制器所继续执行的监控和数据记录也可构成早期故障报警的基础,这也反过来使系统需要采取措施来增加这些故障的影响。

  C2000TM微控制器  设计灵活性与研发的简便性使得TIC2000MCU沦为广泛应用中众多电源系统设计的核心部件。借助高级C语言的几乎可编程性以及可只能变更的配备变量,C2000MCU早已显露出其强劲功能,它们可以构成很多平台架构的基础,可以很便利地将这些架构调整为符合特定的设计必须,其中也还包括最高级的电源流形。高度可配备的PWM和ADC人组使得C2000MCU需要反对最仪器的电源掌控功能。C语言中获取的模块化软件库减缓了系统级应用于的直观研发。

TI的C2000动态C28x处置内核具备高达200MHz的处置能力,以反对最仪器的电源系统。除了其主要的处置内核,C2000MCU还特有基于RISC的掌控律加速器(CLA)动态协处理器,它的速度处置能力也低约200MHz。这两个几乎有所不同的处置资源可实现处置阻抗的有效地区分,CLA需要分担掌控环路处置和其它动态任务,减低主内核处置这些任务的开销,从而主核可以专门展开通信协议处置或额外的掌控环路掌控的内务处置任务。

这样整个电源系统就不会更为有效地,响应速度更加慢。


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