1771N-4DDFFLPRT處理器直插式

發展現狀

數字電源系統的發展現狀

隨著現代科技事業的發展及開關電源市場的需求，在21世紀初國際上開始研制數字電源系統。2005年3月，美國德州儀器公司(TI)宣布推出具有創新型的數字電源產品，不僅能電源系統的性能，還可大幅度延長其使用壽命。該公司還展示了Fusjon Digital Powe解決方案，以證明數字電源系統能以競爭力的低成本，實現指標及設計靈活性。

該解決方案包括以下3類芯片：

1)UCD7K系列數字電源驅動器(含UCD7100和UCD7201);

2)UCD8K系列PWM控制器(含UCD8620和UCD8220);

3)UCD9K系列數字信號處理器(UCD9110/9501)。

上述芯片已形成系列化產品，于2005年秋季正式銷售。該產品支持包括從AC線路到負載的電源系統，可廣泛用于電信設施、計算機服務器、數據中心電源系統及不間斷電源(UPS)等。

基本構成

2.l 數字電源驅動器

UCD7100/7201均屬于數字控制電源驅動器芯片，二者的區別是UCD7100為單端輸出，UCD7201為雙端輸出，額定輸出電流均為±4A，可驅動MosFET開關功率管，均可適配UCD9110/9501型數字控制器。主控制器可監控其輸出電流，快速檢測過流故障并迅速關斷電源，檢測周期僅為25ns。

現以UCD7100為例，其內部框圖如圖1所示。

主要包括3.3 v電壓調整器及基準電壓源、觸發器、施密特比較器、欠壓關斷電路、控制門、TrueDrive驅動器。“TrueDrive”(真驅動)為TI公司的專有技術，它是由并聯雙性晶體管和MOSFET管組成上拉/下拉電路構成的混合輸出級。其優點是驅動能力強，在低電壓時也能正常輸出，并能在低輸出阻抗下控制外部功率MOSFET的過壓、欠壓保護，功率MOSFET不需要接起保護作用的肖特基鉗位二管。UCD7100能在幾百ns的時間內給MOSTFET的柵提供一個高峰值電流，快速開啟驅動器。UCD7100的高阻抗數字輸入端(IN)能接收3.3v邏輯電平、高開關頻率達2MHz的信號。利用施密特比較器能將內部電路與外部噪音隔離。若控制器的PWM輸出停在高電平上并發生過電流故障，電流檢測電路就關斷驅動器的輸出，系統可進入重試模式。通過DSP或MCU內部的看門狗電路，能重新啟動芯片。UCD7100內部的3.3 v/lOmA電壓調整器可作為數字控制器的電源。

2.2 PWM控制器

UCD8220/8620是受DSP，或MCU數字控制的雙端推挽式PWM控制器。二者區別是UCD8220可利用48V低壓啟動，UCD8620內部增加了110V高壓啟動電路。UCD8220的內部框圖如圖2所示。