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利条件。 5)便于构成分布式数字电源系统。 1.2 数字电源系统的发展现状 随着现代科技事业的发展及开关电源市场的需求,在21世纪初国际上开始研制数字电源系统。2005年3月,美国德州仪器公司(ti)宣布推出具有创新型的数字电源产品,不仅能显著提高电源系统的性能,还可大幅度延长其使用寿命。该公司还展示了fusjon digital powe解决方案,以证明数字电源系统能以极具竞争力的低成本,实现高性能指标及设计灵活性。 该解决方案包括以下3类芯片: 1)ucd7k系列数字电源驱动器(含ucd7100和ucd7201);2)ucd8k系列pwm控制器(含ucd8620和ucd8220);3)ucd9k系列数字信号处理器(ucd9110/9501)。 上述芯片已形成系列化产品,于2005年秋季正式销售。该产品支持包括从ac线路到负载的电源系统,可广泛用于电信设施、计算机服务器、数据中心电源系统及不间断电源(ups)等。 2 数字电源系统的基本构成 2.l 数字电源驱动器 ucd7100/7201均属于数字控制电源驱动器芯片,二者的区别是ucd7100为单端输出,ucd7201为双端输出
载电路组成;数字部分为微处理器芯片及其外设;接口电路包括从模拟部分到数字部分的采样网络及a/d转换器和从数字部分到模拟部分的pwm外围电路、相应的门极驱动电路及d/a转换器或i/o外围电路。 数字电源可以完成对pwm控制环路的数字控制和数字电源管理与通信任务。系统可以使用一种或两种形式的数字电源。数字电源的关键数字器件有数字电源驱动器、数字电源pwm控制器和数字信号处理器等。 (一)数字电源驱动器 目前,数字控制电源驱动器芯片中比较典型的应用有美国德州仪器公司(ti)公司的ucd7100/7201芯片。二者的区别是:ucd7100为单端输出,ucd7201为双端输出,额定输出电流均为±4a,可驱动mosfet开关功率管,均可适配ucd9110/9501型数字控制器。主控制器可监控其输出电流,快速检测过流故障并迅速关断电源,检测周期仅为25ns. 现以ucd7100为例,该芯片主要包括3.3v电压调整器及基准电压源、触发器、施密特比较器、欠压关断电路、控制门、true drive驱动器等部分组成。"true drive"(真驱动)为ti公司的专有技术,它是由并联双极性晶体管
记。在图4的应用中,两个比较器的定值限流阈值由施加了3.3v内部电压的电阻分压器提供。这些阈值用作打嗝(hiccup)模式的二级电流感应限制。 图4:智能mosfet驱动器为模拟pwm控制器增加了二级电流限制。参考文献: [1]《高速 mosfet 栅极驱动电路的设计与应用指南》的论题 2“电源设计研讨会 sem1400”部分,作者:laszlo balogh;ti 文献号:slup169,网址:http://www-s.ti.com/sc/techlit/slup169.pdf; [2] ucd7100 数据表,ti 文献编号:slus651a, 网址:http://www-s.ti.com/sc/ds/ucd7100.pdf; [3]《数字电源控制实用介绍》的论题 6“电源设计研讨 sem1600”部分,作者:laszlo balogh;ti 文献号:slupt232,网址:http://www-s.ti.com/sc/techlit/slup232.pdf [4] ucd9501 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/ucd9501_1725005
已经用dsp的tms320c28f10制成了通讯用的48v输出大功率电源模块。其中pfc 和pwm 部分完全为数字式控制。现在,ti公司已经研发出了多款数字式pwm 控制芯片。目前主要是ucd7000 系列、ucd8000 系列和ucd9000 系列,它们将成为下一代数字电源的探路者。 ucd7000 系列主要是数字控制的功率驱动级,既有驱动正激电路的,也有驱动推挽和半桥电路的。它需要微控制器(μc)或dsp给出pwm的数控信号,才能构成一个完整的数字电源。已经推出的产品有ucd7201,ucd7100,ucd7440,ucd7230 等。其中分别控制正激电路,半桥电路以及非隔离的buck电路。 ucd8000 系列主要是将数字式的pwm和驱动部分集成在一起。用它设计数字电源只需外加μc 或dsp 即可。例如ucd8620 配合ucd9110就可以组成一个数控半桥电路。 ucd9000 系列则主要包括dsp 及数字pwm部分,它需要与ucd7000 系列合作来组成数字电源。 总之,它们总体上既要包括硬件部分,还要做软件编程。硬件部分包括pwm的逻辑部分,时钟,放大器环路的模数转换
了便利条件。 5)便于构成分布式数字电源系统。1.2 数字电源系统的发展现状 随着现代科技事业的发展及开关电源市场的需求,在21世纪初国际上开始研制数字电源系统。2005年3月,美国德州仪器公司(ti)宣布推出具有创新型的数字电源产品,不仅能显著提高电源系统的性能,还可大幅度延长其使用寿命。该公司还展示了fusjon digital powe解决方案,以证明数字电源系统能以极具竞争力的低成本,实现高性能指标及设计灵活性。 该解决方案包括以下3类芯片: 1)ucd7k系列数字电源驱动器(含ucd7100和ucd7201); 2)ucd8k系列pwm控制器(含ucd8620和ucd8220); 3)ucd9k系列数字信号处理器(ucd9110/9501)。 上述芯片已形成系列化产品,于2005年秋季正式销售。该产品支持包括从ac线路到负载的电源系统,可广泛用于电信设施、计算机服务器、数据中心电源系统及不间断电源(ups)等。 2 数字电源系统的基本构成2.l 数字电源驱动器 ucd7100/7201均属于数字控制电源驱动器芯片,二者的区别是ucd7100为单端输出,ucd7201为双端
由施加了3.3v内部电压的电阻分压器提供。这些阈值用作打嗝(hiccup)模式的二级电流感应限制。 图4:智能mosfet驱动器为模拟pwm控制器增加了二级电流限制。 参考文献: [1]《高速 mosfet 栅极驱动电路的设计与应用指南》的论题 2“电源设计研讨会 sem1400”部分,作者:laszlo balogh;ti 文献号:slup169,网址:http://www-s.ti.com/sc/techlit/slup169.pdf; [2] ucd7100 数据表,ti 文献编号:slus651a, 网址:http://www-s.ti.com/sc/ds/ucd7100.pdf; [3]《数字电源控制实用介绍》的论题 6“电源设计研讨 sem1600”部分,作者:laszlo balogh;ti 文献号:slupt232,网址:http://www-s.ti.com/sc/techlit/slup232.pdf
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