德州儀器 ( TI )日前首度將微控制器和可配置狀態(tài)機整合在單晶片中,開發(fā)出針對隔離式電源的新一代單晶片數(shù)位電源控制器,并表示,透過結合收購自美國國家半導體的可支援高電壓PMBus系統(tǒng)的電源管理和保護IC,以及TI的負載點類比PWM控制器和MOSFET驅動器等元件,能為開發(fā)者提供一個單一的PMBus通訊線路,而且能透過整合的單一GUI來進行所有設計。
數(shù)位電源技術已經超越新興技術階段,接下來的3~5年內,我們將看到數(shù)位電源應用真正爆發(fā),TI高性能隔離電源產品經理Brian McCarthy指出,盡管在今天的伺服器、電信等電源設計中,類比仍是主流,但“新設計已經有90%都開始采用數(shù)位電源設計了。”
從技術上來看,這代表著數(shù)位電源再向前跨進了一大步。特別是因應云端趨勢,新一代資料中心將更需要數(shù)位電源技術,McCarthy說。“新一代伺服器電源設計需要達到更低的總諧波失真(THD)、更好的功率因數(shù),以及在各種負載條件下都能達到更好的效率,但傳統(tǒng)的類比設計很難做到這些,因此,今天的伺服器電源設計,都開始轉向數(shù)位,或是在其中包含更多的數(shù)位設計。”
TI展示了針對伺服器、電信設備和基礎架構電源設計所提出的完整解決方案,包括 PMBus介面的高壓系統(tǒng)電源管理和保護元件LM5066 ;隔離式數(shù)位電源控制器UCD3138;閘極驅動器UCC27210/UCC27254、偏置電源開關UCC25230;PMBus負載點類比PWM控制器TPS40422;以及NexFET CSD87350Q5D。 UCD3138 是TI 力推的新一代隔離式數(shù)位電源控制器。它在單晶片上整合了一個包含ARM7核心、12位元ADC和記憶體的完全可編程32位元微控制器(MCU);以及同樣是完全可編程,用于回路控制的狀態(tài)機。
這種組合的好處在于其專有的硬體架構能分別進行回路控制/輕載管理、監(jiān)控和通訊等任務,進而提高整體運作效率。 McCarthy表示,許多電源設計師在從類比轉換到數(shù)位架構時,都要經過很長的評估期,因為貿然改變設計可能帶來極大風險。因此,TI以UCD3138為基礎,提供了AC/DC和隔離式DC/DC參考設計,以加快轉移到數(shù)位電源架構的腳步。
在類比世界中,客戶通常都希望某種設計能提供某種特定功能,而在轉移到數(shù)位設計后,我們仍然能讓客戶實現(xiàn)這些特定功能,以滿足他們的需要,McCarthy說。這是因為TI一直保持著對類比技術的投資,這讓該公司的解決方案能同時享有數(shù)位技術的高整合度和降低系統(tǒng)成本好處,以及保有類比技術快速反應等優(yōu)勢。
此外,TI最近也推出了針對高密度電源轉換器中MOSFET與氮化鎵(GaN)功率場效電晶體(FET) 使用的低側閘極驅動器LM5114和UCC27511。LM5114 可驅動同步整流器與功率因數(shù)轉換器等低側應用中的GaN FET與MOSFET;UCC27511則是接腳相容的4A/8A低側閘極驅動器。 LM5114 可透過5V電源電壓的獨立源極與汲極輸出驅動標準MOSFET 與GaN FET。