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数字电源开启电源管理新领地
 
慧聪网   2006年2月15日10时2分   信息来源:中国电子报    

   编者按:数字电源是近期电源管理领域广为关注并颇具争议的话题。本期专辑邀请IC领域的知名厂商,就数字电源的热点话题展开探讨,包括数字电源的定义、特点、优势劣势、未来前景及厂商方案等几个方面,TI、Silicon Labs与Linear的观点代表了两种不同的声音。

  数字电源:DSP与模拟技术的新结合点

  TI公司中国区模拟产品销售总监王剑:

  电源系统设计人员面临的压力日益增大,必须应对管理更复杂的电源要求,如针对更广泛的负载、更低的输出电压以及多种电源同步进行管理,实现更高的效率。数字电源提供了智能化的适应性与灵活性,具备直接监控、处理并适应系统条件的能力,能够满足任何复杂的电源要求。此外,数字电源还可通过远程诊断确保持续的系统可靠性,包括故障管理、过电流保护以及避免停机等。

  数字电源有什么好处?它首先是可编程的,比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现。另外,数字电源具有高性能和高可靠性,非常灵活,成本也比较低。AC-DC等一些大功率电源有两个发展趋势,一个是往模块电源发展,一个是实现智能电源控制。

  TI认识到在电源中模拟与数字组件优化组合的必要性,推出数字电源的系列新产品Fusion Digital Power解决方案,包括UCD9K、UCD8K及UCD7K系列辅助器件。

  数字电源与模拟电源的区别主要集中在控制与通信部分。UCD9K无论是控制还是通信接口都是采用数字方式,可以说是带有闪存的DSP,采用的是0.18微米工艺;UCD7K与UCD8K的核心部分都采用模拟电源的方式,外围接口则采用数字方式,工艺为传统的模数混合工艺,即高压BiCMOS工艺。三种器件的应用领域包括从AC线路到负载点应用的电源系统,如电信设施、不间断电源、计算机服务器以及数据中心电源系统。

  数字电源会对模拟电源有多大的冲击?在简单易用、参数变更要求不多的的应用场合,模拟电源产品更具优势,因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现,而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中,数字电源则具有优势。

  数字电源是TI不断壮大的高性能产品线中具有战略意义的一部分。除了提供DSP控制的数字电源IC,TI还具有MCU控制的数字电源IC。相对来讲,DSP控制的电源采用数字滤波方式,较MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求、实时反应速度更快、电源稳压性能更好。目前市场已经开始有应用,未来数字电源将会有更快发展。

  产品链接

  Fusion Digital Power系列的3种产品既能相互匹配使用,又可以根据应用复杂程度、响应速度的不同单独使用。其中,UCD9K作为数字电源控制器,核心采用28x系列DSP,可关闭多个环路,同时控制3路或4路PMW,具有150ps数字PWM分辨率。它还提供数字通信与监控功能,有助于实现复杂的电源转换,包括多相位控制、非线性控制、负载均流以及故障预测等(这些功能在完全模拟的应用中都难以实现)。UCD8K是数字电源PWM控制器,采用集成式、数字化控制的模拟PWM与驱动器;UCD7K是数字电源驱动器,将数字控制器与功率级相连。3种产品的电压输出都是可调的。软件与外设的可扩展性及重复使用性使器件可以通过改变操作参数来优化特定的电源系统。此外,还有各种开发支持工具,如TI的DSP Code Composer Studio集成开发环境和全面的数字电源管理应用参照设计,也支持集成数字电源产品。

 
 
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