数字电源系统管理加快 “绿色”电子系统的上市时间-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

尽管就新式电子系统的可靠工作而言，电源管理至关重要，但今天的系统中也许仍然存在最后一个“盲点”，那就是稳压器。没有方法直接配置或监视其关键电源系统的工作参数。因此，电源设计师一直被迫使用一堆混杂在一起的排序器、微控制器和电压监察器，以设定基本稳压器启动和安全功能。虽然数字可编程 DC/DC 转换器投入使用已很多年，尤其是在采用 VID 输出电压控制的 VRM 内核电源中，但一直缺乏直接从稳压器来监视工作状态信息 (特别是实时电流) 的能力。

利用标准串行数字总线 (例如 I²C) 可简单、高效率地与配备数字功能的 DC/DC 转换器通信，而且，诸如 PMBus 等新出现的标准为组件的互操作性提供了方便。重要的稳压器参数包括启动特性和时序、输出电压和电流限制、裕度控制规格以及过压和欠压监察限制，这些参数都可以直接以数字方式设定，而不是用电阻器以及耗费空间的排序和监视产品来设定。此外，诸如温度以及输入和输出电压及电流等关键工作参数还能以常规方式监视和使用，以优化系统性能和可靠性。

数字电源系统管理的主要好处是降低设计成本和加快产品上市。利用提供直觉式图形用户界面 (GUI) 的全面开发环境，可以高效率地开发复杂的多轨系统。这类系统能通过 GUI 而不是采用“跳线” 焊接做出更改，因此还能简化电路内测试 (ICT) 和电路板调试。另一个好处是，由于有实时遥测数据可用，因此有可能预测电源系统故障，并采取预防措施。也许最有意义的是，具数字管理功能的 DC/DC 转换器允许设计师开发满足目标性能 (计算速度、数据速率等) 的“绿色”电源系统，这类电源系统在负载点、电路板、机架级甚至安装时能最低限度地使用能量，从而降低了基础设施的成本和产品寿命期的总体拥有成本。

凌力尔特新的 LTC3880 纳入了所有这些和更多的功能。该器件是一款双输出同步降压型 DC/DC 控制器，具集成的电源 FET 栅极驱动器，还具有可通过基于 I²C 的 PMBus 访问全面的电源管理功能。该产品精确的基准和温度补偿模拟电流模式控制环路提供 ±0.5% 的 DC 准确度、非常容易的补偿 (可校准以不受工作条件影响) 、逐周期电流限制、快速和准确的电流共享、无任何 ADC 量化相关误差的电压和负载瞬态响应 (该误差在运用“数字”控制的产品中常见)。LTC3880 采用一个 16 位数据采集系统，该系统提供对输入和输出电压及电流、占空比以及温度的数字回读。该器件还提供通过中断标记实现的故障日志功能以及一个“黑匣子”记录器，该记录器存储故障发生前一刻转换器的工作状态。通过使用凌力尔特的 LTpowerPlay™ 开发软件和 GUI 界面，多轨系统的开发变得方便了。

数字电源系统管理有望在新一代“绿色”电子系统中，以更低的能耗实现更高的性能。

关键字：数字电源绿色电子系统编辑：冰封引用地址：数字电源系统管理加快 “绿色”电子系统的上市时间

上一篇：不间断电源（UPS）可以随时启用吗？
下一篇：数字电源转换的方案设计

推荐阅读最新更新时间：2023-10-18 15:56

数字电源精度的重要性分析

数字电源器件另一端的精度重要吗?实际上，它要比大部分人所认识到的会重要得多。一个错误预算的实例让我们用一个实际IC规格，并考虑精度是如何在其中发挥作用的。我们使用一片高端FPGA。FPGA的参数表(如下)确定了保证IC能够正常工作的电源电压。如果电源电压超出了这一范围，器件将不能保证正常工作。图1：FPGA参数规格让我们关注VCC电源轨，它在0.85V标称值上下有±30mV波动。对于0.85V电源轨，误差是±3.5%。乍看起来，人们会认为±3% POL能够对此进行处理。不幸的是还有其他一些考虑。图2：10A POL负载响应这幅示波器截屏显示了VCC POL输出端上的一个10A负载脉冲。存在大约8mV的

[电源管理]

基于数字电源控制器UCD3138的一种新的输入电流检测方法

1 引言 1.1 数字电源控制器UCD3138 的应用数字电源控制器UCD3138 因其自身所具备的良好的前馈功能，通信功能和可编程性等特点，在DC/DC 电源中通常置于副边侧。常见的拓扑方案包括全桥，半桥和LLC 等。图1 所示的是应用数字电源（控制器）UCD3138 的硬开关全桥系统框图。UCD3138 位于副边侧，通过数字隔离器ISO7420CF完成驱动信号向原边侧的传递。 Figure 1. 硬开关全桥系统框图 1.2 隔离电源拓扑中的电流互感器图2 所示的是应用于全桥等拓扑中的电流互感器。其原边侧串入主功率回路，副边侧将按比例（比例系数为互感器的匝比T）衰减后的电流信息通过与采样电阻相乘得电压信

[电源管理]

基于<font color='red'>数字电源</font>控制器UCD3138的一种新的输入电流检测方法

数字电源控制技术新保障不依赖数字控制信号的MOSFET驱动器

UCD9110或UCD9501等新上市的数字电源控制器需要具备新型的智能型集成MOSFET驱动器的支持。电源设计人员仍然对数字电源控制技术心存疑虑。他们经常将PC的蓝屏现象归咎于软件冲突。当然，这种争议会阻碍数字控制电源以及查找控制器故障期间功率级保护策略的推广。这推动了不依赖数字电源控制器信号的具备功率级内部保护功能的MOSFET驱动器的发展。图1是数字控制电源的典型实施方案。图中左侧数字电源控制器通常的工作电压为3.3V。由于控制器设计中采用了数字低电压处理方法，出于对稳定性及噪声的考虑，不能直接使用该数字控制器驱动MOSFET。控制器与功率级之间的接口由MOSFET驱动器提供。通常由MOSFET驱动

[电源管理]

<font color='red'>数字电源</font>控制技术新保障不依赖数字控制信号的MOSFET驱动器

针对数字高性能负载应用的智能全集成数字电源解决方案

节能环保已成为今天电源解决方案的发展主旋律。电源系统正面临前所未有的挑战：环境的恶化迫使人们不得不考虑采用更加清洁的替代能源;电子设备的发展也亟需提升现有电源系统的转换效率。通过提高电源系统转换效率，优化不同负载条件下的功耗以及采用新型绿色能源，可实现节能环保的目标。空间受限的应用以及散热的挑战在高性能、大功率电源设计不断需要更多功率的同时，它们在可用电路板空间上变得越来越受到限制。此外，不管电源设计人员是否经验丰富，功率密度都给他们带来了极大的新挑战。一般情况下，这些设计需要具有高于90%的转换效率，以限制电源的功耗和温升。因此，热性能设计尤其重要，因为用于散出、由DC/DC 电源转换损耗

[电源管理]

针对数字高性能负载应用的智能全集成<font color='red'>数字电源</font>解决方案

LED照明驱动器IC中的数字电源与调光

　　作为 LED 照明，它需要有能够驱动从灯泡等小型照明的小功率产品到路灯等大型照明的大功率产品电源。而且，这种电源应当与原有照明器具所使用的“可控硅调光”、 LED照明专用的“PWM调光”以及可以用体电阻调光的“线性调光”等多种调光方式兼容。为使LED稳定地点亮、调光，需要使用 LED驱动器IC，而且要求这种驱动器IC能与功率和调光方式等五花八门的电源相适应。　　罗姆LED照明用驱动器IC的特点　　罗姆为了适应上述市场需求而在进行LED照明用驱动器IC的开发。为使LED保持一定的亮度点灯，需要有进行恒流控制的LED驱动器IC。通常，是从交流电源开始进行恒流控制，所以使用降压型开关稳压器方式(图1)。　　传统方式

[电源管理]

LED照明驱动器IC中的<font color='red'>数字电源</font>与调光

数字电源技术

数字电源具有高性能和高可靠的特点，其设计非常灵活。随着IC厂商不断推出新型号、性能更好的数字电源IC产品以及用户对数字电源认识的深入，数字电源的应用将会得到普及。近年来，许多相关的因素导致对数字电源管理的需求急剧上升。许多板卡设计人员已经转向开发中间总线电源结构，通过使用多个单板DC/DC转换器来产生不同矽器件所需要的多样化的电源要求。这导致一个很明显的结果就是在产品的设计、生产测试及日常使用的过程中，配置、控制及监控这些电源将变得更加复杂。光是控制上电/下电时序就需要专门的可编程集成电路及大量的额外部件，更别说用于灵活的系统级控制和诊断所需的配置或实时反馈设施。

[电源管理]

英飞凌XDP™ 数字电源平台LED应用系列新成员—XDPL8221

智能照明和物联网新趋势要求采用新一代 LED驱动器。英飞凌科技（FSE: IFX / OTCQX: IFNNY）推出XDP™ 数字电源平台LED应用系列的新成员XDPL8221，助力实现智能照明。该器件是“PFC+Flyback”集成控制IC，实现PSR控制，并且带有通讯接口。该全新驱动IC在美国加州阿纳海姆APEC2019上进行了展示。 XDPL8221具备诸多高级功能，可实现恒压、恒流和恒功率控制，运行参数可通过GUI配置。这可以帮助工程师们便捷地设计多功能和高性能的LED驱动器。 XDPL8221方案能实现较高的效率。该驱动IC支持100 VAC~277 VAC或127 VDC~430 VDC的较宽输入电压范

[物联网]

英飞凌XDP™ <font color='red'>数字电源</font>平台LED应用系列新成员—XDPL8221

数字电源研究分析

•数字电源可以降低成本，简化你的设计，并提高精度。 •数字电源非常适用于输出余量设定及逐周期回路补偿。 •很多系统工程师并不想要或需要非线性控制或自适应补偿。 •数字电源能提高效率的声称通常无法证实。 •数字电源确有独特的性能，但也存在折衷。　　　　　图1，数字电源最终达到了平稳量产的阶段（Gartner集团提供）。　　芯片公司对数字电源的定义是五花八门。有些公司认为，数字电源包含了围绕一个模拟PWM（脉冲宽度调制）回路的数字功能与通信链接。其它公司称，数字电源是一种内置数字PWM芯片的状态机。还有一些公司表示，数字电源包括了一个通用DSP，DSP运行着一个闭合控制回路的算法。而过去十年来学术意义上的真正数字电

[电源管理]