隨著數(shù)字電源從“紙上”進入設計應用階段,從2006年開始,更多以全數(shù)字環(huán)路控制為特征的數(shù)字電源控制器面世, TI、Microchip、Primarion和Zilker等公司都紛紛發(fā)布了相關產(chǎn)品,從只有個別器件擴展到更豐富的系列產(chǎn)品。不久前,TI又發(fā)布了第三代數(shù)字電源控制器UCD9240,與上一代單環(huán)路控制器相比,它進一步提升了集成度和智能化程度,可以實現(xiàn)對多達四個獨立數(shù)字控制環(huán)路和八種相位的數(shù)字化管理,適用于電信與服務器設備等高密度應用。
作為數(shù)字電源的倡導者之一,TI的第三代數(shù)字電源產(chǎn)品走的是高性能通用、高集成度專用的發(fā)展路線,這與Primarion和Zilker等初創(chuàng)公司一開始就走專用路線有所不同。相比這些初創(chuàng)公司,TI推出專用產(chǎn)品較晚,但憑借其在模擬電源和數(shù)字芯片上的深厚積累,因此在提升集成度和提升性能等方面后勁十足,第三代UCD9240就是典型代表。
TI的第一代數(shù)字電源控制器為基于C2000 DSP的可編程TMS320F28x控制器,它的優(yōu)點是靈活性強,但缺點是成本和功耗較高,需要編程,適合AC/DC和高級DC/DC這類的復雜控制應用,目前已經(jīng)量產(chǎn)?!暗谝淮a(chǎn)品讓我們知道了數(shù)字電源朝哪個方向發(fā)展,客戶如何使用”。TI系統(tǒng)電源產(chǎn)品部工程經(jīng)理David Freeman表示。

TI提供端到端的數(shù)字電源解決方案。29fesmc
2006年9月,TI又發(fā)布了不需軟件編程的DC/DC數(shù)字電源控制器UCD91XX系列,以及和它搭配使用的UCD7230同步降壓驅動器,適用于負載點(POL)系統(tǒng)。與TMS320F28x不同的是,UCD91XX是針對數(shù)字電源應用的專用產(chǎn)品,它基于微控制器,集成了使用控制算法的硬件加速單元,在支持高達 2MHz的轉換頻率的同時還能完成全數(shù)字閉環(huán)控制。它還引入了圖形用戶界面(GUI)進行全面配置,從而無需單獨進行軟件編程即可對負載點電源轉換進行監(jiān)控與管理。事實上,這種采用硬件控制(State-machine)和GUI配置的方式早已為Primarion和Zilker等初創(chuàng)公司采用。
Freeman介紹說,和TMS320F28x中DSP功能器件不同的是,UCD9K系列中的ARM CPU只是一個管理器件,用以改變參數(shù),并不是一個功能器件,補償?shù)裙δ芏际峭ㄟ^硬件實現(xiàn),雖然它的靈活性下降了,但通過采用TI的專有算法,仍能很好滿足需求,而成本和功耗卻大大降低了,并且客戶配置更簡單。
同屬UCD9K系列,較第二代單環(huán)路單相UCD9111與雙相UCD9112控制器,第三代UCD9240控制器進一步提升了集成度和智能化程度。四通道輸出多相位UCD9240采用250皮秒分辨率的數(shù)字PWM技術,并可通過GUI進行全面配置,使設計人員能夠對電源電壓、電流閾值與響應、軟啟動、容限、排序、跟蹤、相位管理、環(huán)路響應、風扇控制以及其它眾多參數(shù)和功能進行全面的智能管理。
和UCD91XX一樣,UCD9240采用Fusion Digital Power外設,可實現(xiàn)全數(shù)字環(huán)路控制,并支持高達2MHz的開關頻率。UCD9240正常工作時的最小電源電流僅為40mA,支持高達100條PMBus接口指令,可實現(xiàn)電源的控制、配置和管理功能。UCD9240支持獨特的相位管理功能,使電源能在負載范圍內(nèi)實現(xiàn)高效工作。此外,UCD9240還能讓用戶根據(jù)工作條件優(yōu)化環(huán)路響應,在負載范圍內(nèi)滿足可接受的瞬態(tài)響應要求。
除了UCD9240外,TI還推出了兩款新型插入式電源模塊,為UCD9K系列帶來高度的可配置性,從而進一步簡化DC/DC轉換器設計。PTD08A010W與PTD08A020W 10A與20A模塊集成了感應器、FET與TI的UCD7230驅動器,還支持電流檢測功能與集成短路保護功能,從而能夠在確保電源穩(wěn)定工作的同時保護系統(tǒng)。
UCD91XX的樣片已上市。UCD9240、PTD08A010W和PTD08A020W模塊現(xiàn)也已提供樣片,預計2007年第四季度投入量產(chǎn)。“數(shù)字電源有很多優(yōu)勢,我們正在幫助系統(tǒng)廠商充分利用它。目前我們的客戶(主要是電源模塊廠商)已經(jīng)意識到數(shù)字控制可以使他們的產(chǎn)品實現(xiàn)差異化,因此非常感興趣,” Freeman表示,“預計到2009年,我們客戶的客戶(終端系統(tǒng)廠商)也會感興趣,開始大量采用數(shù)字電源使用他們的產(chǎn)品差異化,這對于數(shù)字電源的發(fā)展才是最重要和最關鍵的”。
責編:Quentin