數字電源技術掃盲篇
從目前情況看iWatt、TI德州儀器、凌特公司(Linear Technology)等大公司紛紛推出自己的數字電源IC,這表面業界對數字電源的前景是看好的。據iSuppli和雷曼兄弟公司的報告表明,整個數字電源市場將在2006年實現創收1.68億美元左右,并且很快會成為電源市場非常重要的一部分;業界估計年復合增長率(CAGR)在今後幾年將超過 100%。
四、數字電源IC
目前,比較領先的數字電源IC開發商有德州儀器、凌特公司(Linear Technology)、Integrated Power等大公司。下面以德州儀器的UCD7K、UCD8K和UCD9K系列數字電源IC為例,介紹數字電源IC的主要特點。
1、UCD7K數字電源驅動器
德州儀器的UCD7000系列IC主要應用于數字電源或者需要快速局部電流限制保護的場合,兼容標準3.3V DSP微控制器I/O端口。UCD7201是該系列其中之一,其功能框圖如圖1。
圖1、德州儀器數字電源IC UCD7201結構框圖
UCD7201 可與UCD9110、UCD9501等數字電源控制器進行雙端拓撲連接。可編程門限,具備可由主控制器監視的數字輸出電流限制標志。高阻抗數字輸入端,可以輸入頻率高達2MHz的3.3V邏輯電平信號,引腳內部有施密特比較器防止外部噪聲干擾。有電流限制標志引腳。電流限制門限設置端口,可將門限設置的 0.25V到1.0V之間的任意值當其開路時門限缺省值為0.5V。以上端口的引腳配置位置根據元件封裝不同而有所變化。該IC內部還可以向控制器提供電源。UCD7201典型應用電路如圖2。
圖2、UCD7201典型應用(推挽轉換器) 2、UCD8K系列數字電源控制器
UCD8620是一種數字控制推挽式模擬PWM控制器,為UCD8K系列產品之一,其內部結構圖如圖3。UCD8620的主要特點包括∶采用電壓模式或峰值電流模式控制,可以提供靈活的控制方法;采用帶標記的可編程過流限制,可以提供故障保護以及靈活的過載保護;可接受來自數字控制器的時鐘輸入,其數字控制式開關頻率具有最大占空比;帶有110V高壓?動電路,可以直接采用48V的簡化?動;以及通過片上3.3V、10mA線性穩壓器為數字控制器供電等。圖4和圖5是分別是它在電信半橋式輸入轉換器和電信推挽式輸入轉換器方面的典型應用。
圖3、UCD8620內部結構圖
圖4、UCD8620典型應用∶電信半橋式輸入轉換器
圖5、UCD8620典型應用∶電信推挽式輸入轉換器
3、UCD9K高分辨率數字控制器
UCD9501是UCD9K系列高分辨率數字控制器的第一個產品,它包含一個100MHz、32位哈佛結構DSP核,一個時鐘和定時控制模塊,一個12 位、6.25MS/s采樣速率的ADC;外部數字I/O,包括PWM輸出和存儲器。UCD9501內部結構見圖6。圖7是基于UCD9501或F2801 DSP的數字電源參考設計。
圖6、UCD9501內部結構
圖7、AC/DC整流器參考設計
五、結語
隨著IC廠商不斷推出新型號、性能更好的數字電源IC產品以及用戶對數字電源認識的深入,數字電源將會得到普及,設計方法靈活可靠度高的數字電源產品將會給人們的生活帶來方便。
評論