數(shù)字電源技術(shù)掃盲篇

　　從目前情況看iWatt、TI德州儀器、凌特公司（Linear Technology）等大公司紛紛推出自己的數(shù)字電源IC，這表面業(yè)界對數(shù)字電源的前景是看好的。據(jù)iSuppli和雷曼兄弟公司的報(bào)告表明，整個(gè)數(shù)字電源市場將在2006年實(shí)現(xiàn)創(chuàng)收1.68億美元左右，并且很快會成為電源市場非常重要的一部分；業(yè)界估計(jì)年復(fù)合增長率（CAGR）在今後幾年將超過 100%。

　　四、數(shù)字電源IC

　　目前，比較領(lǐng)先的數(shù)字電源IC開發(fā)商有德州儀器、凌特公司（Linear Technology）、Integrated Power等大公司。下面以德州儀器的UCD7K、UCD8K和UCD9K系列數(shù)字電源IC為例，介紹數(shù)字電源IC的主要特點(diǎn)。

　　1、UCD7K數(shù)字電源驅(qū)動(dòng)器

　　德州儀器的UCD7000系列IC主要應(yīng)用于數(shù)字電源或者需要快速局部電流限制保護(hù)的場合，兼容標(biāo)準(zhǔn)3.3V DSP微控制器I/O端口。UCD7201是該系列其中之一，其功能框圖如圖1。

　　圖1、德州儀器數(shù)字電源IC UCD7201結(jié)構(gòu)框圖

　　UCD7201 可與UCD9110、UCD9501等數(shù)字電源控制器進(jìn)行雙端拓?fù)溥B接?？删幊涕T限，具備可由主控制器監(jiān)視的數(shù)字輸出電流限制標(biāo)志。高阻抗數(shù)字輸入端，可以輸入頻率高達(dá)2MHz的3.3V邏輯電平信號，引腳內(nèi)部有施密特比較器防止外部噪聲干擾。有電流限制標(biāo)志引腳。電流限制門限設(shè)置端口，可將門限設(shè)置的 0.25V到1.0V之間的任意值當(dāng)其開路時(shí)門限缺省值為0.5V。以上端口的引腳配置位置根據(jù)元件封裝不同而有所變化。該IC內(nèi)部還可以向控制器提供電源。UCD7201典型應(yīng)用電路如圖2。

　　圖2、UCD7201典型應(yīng)用（推挽轉(zhuǎn)換器）　　2、UCD8K系列數(shù)字電源控制器

　　UCD8620是一種數(shù)字控制推挽式模擬PWM控制器，為UCD8K系列產(chǎn)品之一，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3。UCD8620的主要特點(diǎn)包括∶采用電壓模式或峰值電流模式控制，可以提供靈活的控制方法；采用帶標(biāo)記的可編程過流限制，可以提供故障保護(hù)以及靈活的過載保護(hù)；可接受來自數(shù)字控制器的時(shí)鐘輸入，其數(shù)字控制式開關(guān)頻率具有最大占空比；帶有110V高壓？動(dòng)電路，可以直接采用48V的簡化？動(dòng)；以及通過片上3.3V、10mA線性穩(wěn)壓器為數(shù)字控制器供電等。圖4和圖5是分別是它在電信半橋式輸入轉(zhuǎn)換器和電信推挽式輸入轉(zhuǎn)換器方面的典型應(yīng)用。

　　圖3、UCD8620內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

　　圖4、UCD8620典型應(yīng)用∶電信半橋式輸入轉(zhuǎn)換器

　　圖5、UCD8620典型應(yīng)用∶電信推挽式輸入轉(zhuǎn)換器

　　3、UCD9K高分辨率數(shù)字控制器

　　UCD9501是UCD9K系列高分辨率數(shù)字控制器的第一個(gè)產(chǎn)品，它包含一個(gè)100MHz、32位哈佛結(jié)構(gòu)DSP核，一個(gè)時(shí)鐘和定時(shí)控制模塊，一個(gè)12 位、6.25MS/s采樣速率的ADC；外部數(shù)字I/O，包括PWM輸出和存儲器。UCD9501內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖6。圖7是基于UCD9501或F2801 DSP的數(shù)字電源參考設(shè)計(jì)。

　　圖6、UCD9501內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　圖7、AC/DC整流器參考設(shè)計(jì)

　　五、結(jié)語

　　隨著IC廠商不斷推出新型號、性能更好的數(shù)字電源IC產(chǎn)品以及用戶對數(shù)字電源認(rèn)識的深入，數(shù)字電源將會得到普及，設(shè)計(jì)方法靈活可靠度高的數(shù)字電源產(chǎn)品將會給人們的生活帶來方便。