所謂的數位化電源(Digital Power),指的是針對從AC/DC到負載點的電源子系統提供完整數位化控制與管理解決方案。其中透過可編程軟體設定可簡化AC/DC與DC/DC電源供應之設計,提高系統功能與可靠度並降低成本。特別在AC/DC的數位化過程需考慮隔離問題,而與電源元件進行溝通的PMBus也必須充分支援。德州儀器(TI)在數位電源的設計上特別重視這些需求,並強調在迴授部份也一併數位化。因此TI的數位電源解決方案包括了數位電源控制器、數位化管理類比方案以及最佳化電源驅動器等三產品系列,並以同一控制器控制不同電壓。

德州儀器亞太區電源產品技術協理嚴宗福
德州儀器亞太區電源產品技術協理嚴宗福

德州儀器亞太區電源產品技術協理嚴宗福指出,TI的第三代Fusion Digital Power控制器和新型置入式模組,以更聰明的方式管理新型的電源系統。該系列產品功能豐富,且可配設度極高,能夠以數位方化控制多達4組獨立的數位化迴授環路和8組相位,並提高電源轉換輕載時的效率達三成以上。

大多數電信與伺服器設備供應商如昇陽電腦(Sun Microsystems)等,都一直在尋找更好的方法來管理多組電源供應並迅速因應系統的改變。昇陽電腦表示,未來的伺服器需要更好的電源管理能力,包括更大的功率密度以及在操作範圍內提供更高的系統電源效率,同時還能維持整體系統的可靠性。TI的UCD9240整合電源系統控制器擁有最高的密度和效能,能夠快速適應系統需求。UCD9240為一新發展的數位化電源技術,讓諸如昇陽電腦這樣的廠商可大幅提高伺服器電源系統的最佳化程度。

UCD9240多相電源系統控制器提供4組獨立輸出,包含250ps解析度的數位脈衝寬度調變器(PWM),並能透過圖形化操作界面(GUI)設定全系統組態,以便監測、控制和管理DC/DC負載點電源轉換。設計人員可以透過GUI的組態配置能力來設定電源的各項功能,包括電壓與電流的臨界值和響應、軟啟動、輸出邊限調整(margining)、電源順序、追蹤、相位管理、迴路響應用和風扇控制等。

UCD9240包含Fusion Digital Power週邊,可執行全數位迴授環路控制並支援高達2MHz的開關頻率。這款控制器支援多達100種PMBus界面命令,包括電源供應的控制、組態配置和管理。UCD9240將操作的電流消耗減至最少,最低只有40mA。

嚴宗福表示,數位化電源的優點在於GUI界面提高彈性,加速上市時程、更多樣化的操作模式、最佳化設計與即時檢測功能等,不僅提昇電源可靠度,以數位模式更可克服過去類比電源工作模式兼容性低的缺點,而數位控制器更可取代多顆類比控制器,輕鬆達到減低成本的目的。TI往後也將持續提供種類廣泛的數位化電源元件,讓設計人員在易於使用的直覺式開發環境中發展效能強大的智慧型數位控制電源系統。