电源:电信/服务器 AC/DC 电源:双路控制器:数字

使用 TI 的数字控制器以及高性能驱动器与收发器的服务器 AC/DC 电源和通信整流器的方框图 (SBD)。

设计注意事项

目前,AC/DC 电源开发者面临的挑战是实现高功率因数、低 THD 以及线路和负载条件下的高效率、高功率密度或缩小尺寸、高可靠性以及低系统成本。交错 PFC、无桥接 PFC、相移全桥 DC/DC、LLC 谐振 DC/DC 和 ZVS PWM DC/DC 等高级电源拓扑在当今的设计中广泛用于解决这些需求。此外,OEM 日渐需要一些其它的功能,如更精密的故障诊断、功率测量以及更强大的 I2C 或 CAN 接口状态报告。

数字控制器提供组合 PWM 控制和其它功能的明显优势,从而减少器件数和 BOM。同时它们还可在不同条件下实施不同的补偿方案,使实现高 PF、低 THD 以及线路和负载范围下的高效率成为可能。这可以与使用不同参数一样简单,也可以与切相或减小 PWM 频率或切换为其它补偿(如线路或负载突然变化时前馈)一样复杂。例如,可实施感应电流的过采样或偏置等技术以改进高线路和轻载下的 PF 和 THD。数字控制器的另一个优势是基于相同 h/w 的不同产品可能可以使用不同版本的固件,从而减少与更改 h/w 相关的时间和投资。

大多数 AC/DC 电源使用双路 PWM 控制器、PFC 控制器和 DC/DC 控制器。使用 TI 数字控制器的应用也是如此。但是,TI 的数字控制器可组合 PFC 和 DC/DC 控制,而不会影响 PFC 或 DC/DC 的性能。使用单路控制器的挑战在于隔离边界上的输出电压感应和负载均分控制。其主要优势是集成以及不必处理两个单独的控制器。

数字控制器依赖快速片上 ADC 来采样和转换电源及电压,依赖快速 CPU 来执行补偿和更新控制或 PWM 占空比,并且依赖灵活的 PWM 模块来生成不同电源拓扑的 PWM 模式。它们还依赖额外的 CPU 带宽和其它外设来执行系统监控和通信任务。紧密耦合到 PWM 系列的片上模拟比较器也是常见外设,可帮助节约 CPU 带宽并增加环路带宽。高 PWM 开关频率需要高 PWM 分辨率,这对于当今的设计是至关重要的。

数字控制器依赖执行软件代码来执行控制和系统监控功能。因此,强大的代码开发和调试工具至关重要。

高性能 FET 驱动器 UCD7XXX 系列具有高速、大电流和速断过流保护。它可以直接与数字控制器连接。TI 的 UCC27xxx 驱动器也可与数字控制器配合使用。

TI 的集成热插拔电源控制器适用于额定 -48V 系统。这些器件提供负载电流转换率控制和峰值幅度限制。大多数热插拔控制器均具有数字接口以实现精确的编程和监控,同时具有电源状态良好/故障输出。

其它高性能模拟部件还可提供重要的系统功能和特性,例如传感器反馈、隔离、通信收发器。

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