所谓的数字化电源(Digital Power),指的是针对从AC/DC到负载点的电源子系统提供完整数字化控制与管理解决方案。其中透过可编程软件设定可简化AC/DC与DC/DC电源供应之设计,提高系统功能与可靠度并降低成本。特别在AC/DC的数字化过程需考虑隔离问题,而与电源组件进行沟通的PMBus也必须充分支持。德州仪器(TI)在数字电源的设计上特别重视这些需求,并强调在回授部份也一并数字化。因此TI的数字电源解决方案包括了数字电源控制器、数字化管理模拟方案以及优化电源驱动器等三产品系列,并以同一控制器控制不同电压。

德州仪器亚太区电源产品技术协理严宗福
德州仪器亚太区电源产品技术协理严宗福

德州仪器亚太区电源产品技术协理严宗福指出,TI的第三代Fusion Digital Power控制器和新型置入式模块,以更聪明的方式管理新型的电源系统。该系列产品功能丰富,且可配设度极高,能够以数字方化控制多达4组独立的数字化回授环路和8组相位,并提高电源转换轻载时的效率达三成以上。

大多数电信与服务器设备供货商如太阳计算机(Sun Microsystems)等,都一直在寻找更好的方法来管理多组电源供应并迅速因应系统的改变。太阳计算机表示,未来的服务器需要更好的电源管理能力,包括更大的功率密度以及在操作范围内提供更高的系统电源效率,同时还能维持整体系统的可靠性。TI的UCD9240整合电源系统控制器拥有最高的密度和效能,能够快速适应系统需求。UCD9240为一新发展的数字化电源技术,让诸如太阳计算机这样的厂商可大幅提高服务器电源系统的优化程度。

UCD9240多相电源系统控制器提供4组独立输出,包含250ps分辨率的数字脉冲宽度调变器(PWM),并能透过图形化操作界面(GUI)设定全系统配置,以便监测、控制和管理DC/DC负载点电源转换。设计人员可以透过GUI的组态配置能力来设定电源的各项功能,包括电压与电流的临界值和响应、软启动、输出边限调整(margining)、电源顺序、追踪、相位管理、回路响应用和风扇控制等。

UCD9240包含Fusion Digital Power外围,可执行全数字回授环路控制并支持高达2MHz的开关频率。这款控制器支持多达100种PMBus界面命令,包括电源供应的控制、组态配置和管理。UCD9240将操作的电流消耗减至最少,最低只有40mA。

严宗福表示,数字化电源的优点在于GUI界面提高弹性,加速上市时程、更多样化的操作模式、优化设计与实时检测功能等,不仅提升电源可靠度,以数字模式更可克服过去模拟电源工作模式兼容性低的缺点,而数字控制器更可取代多颗模拟控制器,轻松达到减低成本的目的。TI往后也将持续提供种类广泛的数字化电源组件,让设计人员在易于使用的直觉式开发环境中发展效能强大的智能型数字控制电源系统。