相比于模擬電源,數(shù)字電源能提供最高的能源效率,并能與其它器件更容易集成。但是由于其設(shè)計的復(fù)雜性以及軟件的控制一直是業(yè)界沒有解決的問題,其進(jìn)程并不像當(dāng)初想象得那么快。據(jù)ADI電源管理產(chǎn)品副總裁Peter Henry表示,目前數(shù)字電源在電源市場的滲透率不到10%,正是以上的兩大因素影響了數(shù)字電源的采用。他認(rèn)為目前數(shù)字電源的成本并不是阻礙該市場前進(jìn)的主要原因,因為目前數(shù)字電源主要用于網(wǎng)絡(luò)與通信基礎(chǔ)設(shè)施中,這些市場對能效與可靠性更重視,“并且,從總體成本上看,數(shù)字控制電源還比模擬控制更便宜?!盚enry表示。
“此次,我們推出的突破性技術(shù)將會推進(jìn)數(shù)字電源市場前進(jìn)的步伐?!彼f道。
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Peter Henry:ADI采用GUI(圖形用戶界面)方式,讓工程師可以在幾分鐘內(nèi)配置系統(tǒng)電源參數(shù),這是一個重要在突破 |
日前,借國際集成電路展(IIC)的佳期,ADI宣布了其創(chuàng)新的數(shù)字電源產(chǎn)品——ADP1043數(shù)字PWM電源管理器件。它相對于目前的數(shù)字電源產(chǎn)品實現(xiàn)了兩大突破:一是它采用專門設(shè)計的SOC控制芯片,替代了傳統(tǒng)方案中采用DSP/MCU進(jìn)行數(shù)字控制的方式;二是它可以采用GUI(圖形用戶界面)方式,讓工程師可以在幾分鐘內(nèi)配置系統(tǒng)電源參數(shù)。即使是編程經(jīng)驗較少的電源工程師也可以利用GUI監(jiān)控并快速調(diào)整電源功能,如頻率、時序、電壓設(shè)置與保護(hù)限制?!扒耙粋€突破解決了傳統(tǒng)方式中采用DSP控制引擎時開發(fā)工具昂貴、自身功耗高的缺點;而后一個突破則是大大簡化了目前數(shù)字電源設(shè)計中面臨的困難。”Henry解釋,比如采用DSP控制,數(shù)字電源系統(tǒng)的功耗一般會在千瓦時以上;而如果采用ADI的專用控制芯片,功耗大大降低,系統(tǒng)功耗僅為幾百瓦,當(dāng)然開發(fā)工具也便宜很多。此外,由于采用專用的類似于ASIC的控制內(nèi)核,集成度也大大提升,減小了外圍元件數(shù)量。
在設(shè)計方面,ADI公司定義的GUI與ADP1043架構(gòu)可以幫助電源設(shè)計工程師開發(fā)智能、自適應(yīng)電源管理解決方案,從而實時、準(zhǔn)確地報告參數(shù)信息,而不必采用C++或其他語言進(jìn)行編程。ADP1043控制器主要包括:7個輸出PWM;用于編程和數(shù)據(jù)存儲的片上存儲器;傳統(tǒng)的模擬或開放標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流共享方案,用于并行電源操作;MOSFET“OR-ing”控制,用于冗余電源操作;差分電壓檢測與微調(diào)——這些特性都可以通過I2C進(jìn)行設(shè)置與調(diào)整。值得一提的是,其片上EEPROM可以有效記錄電源中的主要參數(shù),當(dāng)出現(xiàn)故障時,非常清晰地看出來,并分析歷史數(shù)據(jù)。Henry表示:“目前很多工業(yè)界的電源都不能提供歷史信息記錄?!?
除了工程師從中獲得快速設(shè)計的好處和降低開發(fā)成本的好處外,OEM也能獲得不少好處。Henry解釋,OEM獲得的好處包括快速智能化地現(xiàn)場支持、可以非常方便地通過I2C接口,時實監(jiān)控所有功能,使得電源系統(tǒng)更可靠,滿足高可靠的服務(wù)器、存儲器以及通信基礎(chǔ)設(shè)施需求。ADP1043適合于以上領(lǐng)域中的AC/DC、隔離DC/DC、冗余技術(shù)以及并聯(lián)運行。其智能化的電源控制體現(xiàn)在可以在輕負(fù)載下對時序進(jìn)行改變,以進(jìn)一步改善負(fù)載范圍內(nèi)的效率;它可以允許系統(tǒng)架構(gòu)工程師把工作負(fù)荷轉(zhuǎn)移到容量節(jié)省,或節(jié)省部分費用,其精確的參數(shù)測量和I2C的通信能力使智能化的電源管理成為可能。
ADP1043是ADI推出的第二代數(shù)字電源產(chǎn)品,也是其首次推出的全數(shù)字化數(shù)字電源產(chǎn)品。該公司于2004年就開始推出第一代數(shù)字電源產(chǎn)品,采用數(shù)字接口,但是模擬控制。相對于全數(shù)字控制,模擬控制的效率要低且缺少靈活性。但是,Henry認(rèn)為,目前在便攜設(shè)備中仍適合采用模擬控制的數(shù)字接口電源。因為這些設(shè)備功率小,負(fù)載變化不大,主要狀態(tài)是關(guān)開機(jī)、接口也簡單;而系統(tǒng)電源則有多個PWM通道,還需要在多種負(fù)載下都能實現(xiàn)高效率。但是,便攜市場也是ADI非常關(guān)注的市場。他們希望每一個便攜設(shè)備中都有ADI的電源管理產(chǎn)品,就像其中都有他們的模數(shù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品一樣。
中國市場是他們關(guān)注的重中之重。就在宣布新一代數(shù)字電源的同時,ADI成還宣布成立了“ADI公司上海電源管理開發(fā)中心”。該中心旨在為網(wǎng)絡(luò)、通訊基礎(chǔ)設(shè)施以及工業(yè)與儀器儀表市場提供電源管理產(chǎn)品的全球開發(fā)資源,推動通用式電源管理應(yīng)用的發(fā)展。該中心將擁有全面的產(chǎn)品開發(fā)能力包括IC設(shè)計、布線,測試和應(yīng)用等等。
責(zé)編:Quentin