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数字电源方兴未艾 TI推第三代产品

记者:任卉



虽然业界目前对于数字电源产品还没有一个统一的定义,但这并不妨碍各个半导体公司对于数字电源产品的开发。有数据显示,2006年,全球数字电源芯片市场达到1.69亿美元,预计2010年将增至7.96亿美元,年复合增长率为36.4%。这一庞大的市场,吸引着众多厂商的注意力,而处于半导体龙头老大地位的TI,在数字电源产品方面也是一路领先。


TI数字电源控制器

TI对数字电源的定义为,具有监控与监视功能以及对整个环路进行控制的电源产品,支持包括从AC线路到负载点,不间断电源、服务器、笔记本电脑、电信、数据中心以及VRM 应用,并将数字控制功能扩展到新的市场领域。

TI提供种类繁多的数字电源IC产品,从Fusion Digital Power 系列的 UCD9K 与 UCD7K 控制器和电源驱动器到基于 DSP 的全面可编程高性能 TMS320F28x 控制器等。UCD7K系列数字电源驱动器将数字电源控制器与功率级相连接,在提供保护的同时允许数字控制器直接控制功率级。UCD8K数字电源控制器将数字控制的模拟PWM 控制器MOSFET驱动器进行集成。UCD9K高分辨率数字控制器将多个反馈环路进行数字化关闭,并提供通信与监控功能以及可扩展的电源专用外设。


第三代产品升级电源管理智能化程度

日前,TI又宣布推出了第三代Fusion Digital Power控制器UCD9240及全新插入式模块,进一步升级电源系统管理的智能化程度。UCD924实现了对四个独立数字控制环路和八种相位的数字化管理,同时还将轻负载条件下用电效率提高了30%。

四通道输出多相位 UCD9240 电源系统控制器采用 250 皮秒分辨率的数字脉宽调制 (PWM) 技术,并可通过图形用户接口 (GUI) 进行全面配置,实现对 DC/DC 负载点电源转换进行监测、控制与管理。GUI 配置功能使设计人员能够对电源电压、电流阈值与响应、软启动、容限、排序、跟踪、相位管理、环路响应、风扇控制以及其他众多参数和功能进行全面的智能管理。

UCD9240采用Fusion Digital Power 外设,可实现全数字环路控制,并支持高达 2 MHz 的开关频率。该控制器正常工作时的最小电源电流仅为 40mA,支持高达 100 条 PMBus接口指令,可实现电源的控制、配置和管理功能。

除了新型控制器系列外,TI 还推出了两款新型插入式电源模块,为UCD9K 系列控制器带来高度的可配置性,从而进一步简化 DC/DC 转换器设计。PTD08A010W 与 PTD08A020W 10A 与 20A 模块集成了感应器、FET 与 TI 的 UCD7230驱动器,还支持电流检测功能与集成短路保护功能,从而能够在确保电源稳定工作的同时保护系统。
T I系统电源产品部工程经理David Freeman指出,数字电源解决方案具有高集成度、功能完善以及可以对系统进行优化等特点。高集成度体现在:单个控制器实现多输出与多相位;集成的排序、裕度控制与管理;通用微控制器执行常规事务。并且,数字电源还具有实时电源系统诊断功能,进行数据记录与故障预测;针对不同工作模式与负载特性的自适应控制;以及在制造过程中进行校准。同时,相比模拟电源,数字电源的静带控制可实现更高效率,拥有更先进的相位管理功能。

尽管数字电源具有诸多优势,但在设计方面仍然面临许多挑战。David Freeman表示,数字电源产品设计遇到的挑战主要集中在产品性能、成本以及上市时间三大方面。TI的数字电源产品主要面向中端市场,而针对数字电源产品遇到的问题,TI始终致力于提高产品性能。

《世界电子元器件》2007.7
         
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