搜索: 高级
  注册会员 找回密码
设为首页
收藏本站
广告合作
加盟合作
联系我们
电源技术网
首  页 资 讯 供 应 求  购 展会信息 招 聘 求 职 资料共享 器件手册 技术文章 会员中心 电源沙龙
  当前位置:首页>资讯>电源典型拓扑图>文章内容

PoL变换器的数字控制

作者:power   来源:网络   点击:    日期:2008-10-08    

    数字电源控制有时称为传统模拟控制电源的管理和监控,其定义与数字域中开关电源的反馈回路和PWM产生紧密相关。这也包括电源的监控和管理。

    数字电源控制的好处是灵活性、易于板开发。数字电源控制允许设计人员在最后几分钟改变配置而不改变硬件。带GUI(图形用户接口)的控制器可快速编程。

    另外的好处是精度和长期稳定性良好。从精度振荡器和电压基准获得开关频率和误差电压。由于数字补偿回路具有低容差,随时间质量变化小的无源元件,所以,数字反馈回路带宽可以扩展到接近理论限值,从而得到好的瞬态响应,降低对输出电容器的要求。

    PMBus

    数字控制器具有一个PMBus接口,使数字控制器可以与主控制器共享信息。PMBus是电源变换器采用串行通信总线的通信标准。

    尽早地告知失效,使得通信能增强系统灵活性和可靠性,例如,在系统失效前,通信告知增高的功率级温度,并采用相应的措施。通信也使远程(通过Internet)系统正常监控和参量更新成为可能。

    模拟控制回路应在最坏条件下是稳定的。其负载瞬态响应必须满足最坏条件下的要求。假若负载减小,使降压变换器从连续模式工作变化到非连续模式工作,其传递函数也会变化。模拟控制回路必须满足两种模式工作的传递函数。尽管这会牺牲对每个模式的最佳补偿。数字控制器可以对不同的工作模式,在补偿参量不同设置和施加最佳补偿之间即刻转换。这改变了任何给定负载下的瞬态响应,并节省成本和输出电容器的板占位空间。

    数字电源控制器在单器件中实现通信、电源管理、风扇控制和时序功能。在一个器件中集成这些功能,能增强可靠性(由于较少的元件数)降低总系统成本。

    片上或外部闪存可记录系统状态。采自误差存储器的信息,有助于系统设计人员检测关键的系统状态和实现变化。此信息也可确定失效原因。

    像服务器、基站和媒体网关这类的应用,需要多个电源电压来供电DSP、FPGA、微处理器和基他多电源电压轨器件。通常,电源结构由中间总线变换器(IBC)构成,IBC使48V或24V输入电压变为3.3V~12V范围的中间总线电压。此总线电压经PCB上的电源线分布。在PoL(负载点),如DSP,PoL变换器变换IBC电压为所需的PoL电压,如1.2V芯核、1.8V DDR存储器和3.3V I/O电压。

    这样的多轨电源电压系统对输出电压精度(最新的高性能DSP要求±3%严格的输出电压调整,包括瞬变)和动态电压定标(为了降低功耗,新式处理器采用依赖处理负载的动态电压定标,这意味着电源电压根据应用所需要的实际计算功率而变化)提出要求。

    时序

    时序条件需要遵从避免总线争用。在设计期间,时序条件可以改变。DSP和其他处理器在电源上电达到稳定条件后有电源电压复位性能。另外,昂贵的处理器应在过压和欠压条件下得到保护。处理器根据工作情况会引起快速负载电流变化。电源必须快速反应这些变化,以保持输出电压稳定。

    某些处理板在电源电压达到输出电压稳定窗口的上限和下限限值时进行测试,来确定系统可靠性和性能。除电压和电流监控外,很多系统需要告知系统的其他关键参量,如温度和负载电流。

    图1示出用数字控制器实现多轨PoL系统。数字控制的IBC分配其12V输出到数字PoL单元。PoL单元由数字降压控制器和智能MOSFET驱动器电路组成。控制器通过PMBus与主控制器通信来控制和监视整个系统。

    用在图1配置中的数字控制器,具有FPP(Fusion Power Peripheral),FPP是一个硬件单元,它可接通数字域的反馈回路。它由一个快速50ns ADC、一个带可编程查表的数字PID调整器、一个高达175ps占空因数分辨率的高分辨率PWM和一个失效计数快速保护组成。通过PMBus可编程其调整值,并存储在控制器的数据闪存中。UCD91XX控制器具有单个简单的PID调整器(具有2个零点),UCD92XX控制器包含多达4个更复杂的调整器(每个调整器有3个零点和3个极点)。

    UCD9125是一款全桥控制器,具有自适应空载时间。空载时间映射为输出负载的函数来降低功耗。控制器通过UCD7201数字控制兼容的双±4A MOS FET驱动器连接到功率级。

    双相PoL变换器(见图1)是基于UCD9112基础上。这种数字双相同步降压控制器支持高达2MHz开关频率(每相),用GUI配置它。除数字接通控制回路外,它监控和管理电源工作条件,并通过PMBus报告状态到主系统。它也包含可配置风扇控制器和电流平衡电路。

    通过UCD7230同步降压驱动器建立与功率级的连接。驱动器除4A输出驱动能力外,还集成有电流限制、短路电流保护和欠压锁定保护。UCD7230也具有一个3.3V、10mA线性稳压器,能为控制器提供供电电流。

    单相PoL变换器用UCD9111数字同步降压控制器连接UCD7230数字兼容同步降压驱动器。采用UCD9111和UCD7230的分立方案配置示于图2。

    UC49240是一款4输出、多相电源系统控制器,它支持250ps PWM分辨率,而对于监控、控制和管理而言,它是可配置的。GUI配置允许设计人员智能管理电源电压,电流阈值和响应,软启动,容限,时序,跟踪,相理,回路响应和风扇控制。

    对于电源控制、配置和管理,控制器支持高达100个PMBus接口命令。

    UCD9240控制器的相管理使得电源在负载范围内可高效率工作。相管理允许开或关电源相,这样只需要供电负载的相成为可能。另外,控制器允许用户对于工作条件有最佳的回路响应,并在负载范围内满足允许的瞬态响应。

    可配置性

    UCD9240与PowerTrain插入模块一起工作,采用UCD9K或C2000控制器家族时,可提供可配置性。PTD08A010W和PTD08A020W10A和20A模块集成有电感器、FETs和UCD7230驱动器(具有电流感测能力和集成的短路电路保护)。

上一页12 下一页
上一篇:电源设计界向90%+能效目标迈进   下一篇:超低压差线性稳压器的拓扑架构及应用趋势
[收藏] [推荐] [评论(0条)] [返回顶部] [打印本页] [关闭窗口]  
用户名: 新注册) 密码: 匿名评论
评论内容:(不能超过250字,需审核后才会公布,请自觉遵守互联网相关政策法规。
 §最新评论
  热点文章
·稳压器原理图-净化稳压电源系列(
·稳压器原理图-SJW稳压电源系列(
·高频PCB设计过程中的电源噪声的
·稳压器原理图-SBW补偿式稳压电源
·笔记本电脑电源管理
·Win XP电源管理器选项的错误
·浅析Windows 2000的电源管理
·ATX电源版本及发展历程解析
·无线通信基站电涌保护(图)
·笔记本电池使用常见问题
·PC之命门,机箱电源选购指南
·通信系统电源设计的拓扑架构
·车载电源设计挑战
·电源变压器的串并联应用
·小功率UPS的使用小技巧
·中频电阻焊机电源的IGBT保护方法
·电源污染治理技术
·电源三种规格 市售主流电源
  相关文章
·开关电源多路输出技术控制方法综
·基于ESB的集成式PLM系统实现
·超低压差线性稳压器的拓扑架构及
·PoL变换器的数字控制
·电源设计界向90%+能效目标迈进
·为LCD背光应用驱动120个LED
·UPS电源保护方案-金融行业解决方
·森兰EPS专用变频器
·车载电源设计挑战
·安徽电信12G骨干线路机房成功扩
·APC:电源节能 把好UPS的“扩容”
·机载高频开关电源的设计与研制
·通信系统电源设计的拓扑架构
·电信设备抗震性能检测管理暂行办
·飞机上电力系统
·上海贝尔阿尔卡特ESS基站及机房
·LED照明之全面观
·数据中心的“电老虎”

设为首页 | 加入收藏 | 广告合作 | 关于我们 | 联系我们 | 网站地图 | 友情链接 | 意见投诉 | 使用帮助
本站部分信息由企业自行提供,对于该信息内容的真实准确合法性,电源技术网对此不承担任何保证责任。
所有资料来自于网络,版权归作者所有,本站不保证正确性和完整性,只提供参考学习交流之用。
Copyright @ 2003-2009 电源技术网 Inc All Rights Reserved.Powered By power-bbs.com
粤ICP备06099648号 E-mail: