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ADI在数字电源上实现两大突破

2008-03-14
作者:亚德诺半导体技术(上海)有限公司

相比于模擬電源,數字電源" title="數字電源">數字電源能提供最高的能源效率,并能與其它器件更容易集成。但是由于其設計的復雜性以及軟件的控制一直是業界沒有解決的問題,其進程并不像當初想象得那么快。據ADI電源管理" title="電源管理">電源管理產品副總裁Peter Henry表示,目前數字電源在電源市場的滲透率不到10%,正是以上的兩大因素影響了數字電源的采用。他認為目前數字電源的成本并不是阻礙該市場前進的主要原因,因為目前數字電源主要用于網絡與通信基礎設施中,這些市場對能效與可靠性更重視,“并且,從總體成本上看,數字控制電源還比模擬控制更便宜。”Henry表示。

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“此次,我們推出的突破性技術將會推進數字電源市場前進的步伐。”他說道。



Peter Henry:ADI采用GUI(圖形用戶界面)方式,讓工程師可以在幾分鐘內配置系統電源" title="系統電源">系統電源參數,這是一個重要突破。
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日前,借國際集成電路展(IIC)的佳期,ADI宣布了其創新的數字電源產品" title="電源產品">電源產品——ADP1043數字PWM電源管理器件。它相對于目前的數字電源產品實現了兩大突破:一是它采用專門設計的SOC控制芯片,替代了傳統方案中采用DSP/MCU進行數字控制的方式;二是它可以采用GUI(圖形用戶界面)方式,讓工程師可以在幾分鐘內配置系統電源參數。即使是編程經驗較少的電源工程師也可以利用GUI監控并快速調整電源功能,如頻率、時序、電壓設置與保護限制。“前一個突破解決了傳統方式中采用DSP控制引擎時開發工具昂貴、自身功耗高的缺點;而后一個突破則是大大簡化了目前數字電源設計中面臨的困難。”Henry解釋,比如采用DSP控制,數字電源系統的功耗一般會在千瓦時以上;而如果采用ADI的專用控制芯片,功耗大大降低,系統功耗僅為幾百瓦,當然開發工具也便宜很多。此外,由于采用專用的類似于ASIC的控制內核,集成度也大大提升,減小了外圍元件數量。


在設計方面,ADI公司定義的GUI與ADP1043架構可以幫助電源設計工程師開發智能、自適應電源管理解決方案,從而實時、準確地報告參數信息,而不必采用C++或其他語言進行編程。ADP1043控制器主要包括:7個輸出PWM;用于編程和數據存儲的片上存儲器;傳統的模擬或開放標準數字電流共享方案,用于并行電源操作;MOSFET“OR-ing”控制,用于冗余電源操作;差分電壓檢測與微調——這些特性都可以通過I2C進行設置與調整。值得一提的是,其片上EEPROM可以有效記錄電源中的主要參數,當出現故障時,非常清晰地看出來,并分析歷史數據。Henry表示:“目前很多工業界的電源都不能提供歷史信息記錄。”


除了工程師從中獲得快速設計的好處和降低開發成本的好處外,OEM也能獲得不少好處。Henry解釋,OEM獲得的好處包括快速智能化地現場支持、可以非常方便地通過I2C接口,時實監控所有功能,使得電源系統更可靠,滿足高可靠的服務器、存儲器以及通信基礎設施需求。ADP1043適合于以上領域中的AC/DC、隔離DC/DC、冗余技術以及并聯運行。其智能化的電源控制體現在可以在輕負載下對時序進行改變,以進一步改善負載范圍內的效率;它可以允許系統架構工程師把工作負荷轉移到容量節省,或節省部分費用,其精確的參數測量和I2C的通信能力使智能化的電源管理成為可能。


ADP1043是ADI推出的第二代數字電源產品,也是其首次推出的全數字化數字電源產品。該公司于2004年就開始推出第一代數字電源產品,采用數字接口,但是模擬控制。相對于全數字控制,模擬控制的效率要低且缺少靈活性。但是,Henry認為,目前在便攜設備" title="便攜設備">便攜設備中仍適合采用模擬控制的數字接口電源。因為這些設備功率小,負載變化不大,主要狀態是關開機、接口也簡單;而系統電源則有多個PWM通道,還需要在多種負載下都能實現高效率。但是,便攜市場也是ADI非常關注的市場。他們希望每一個便攜設備中都有ADI的電源管理產品,就像其中都有他們的模數轉換產品一樣。


中國市場是他們關注的重中之重。就在宣布新一代數字電源的同時,ADI成還宣布成立了“ADI公司上海電源管理開發中心”。該中心旨在為網絡、通訊基礎設施以及工業與儀器儀表市場提供電源管理產品的全球開發資源,推動通用式電源管理應用的發展。該中心將擁有全面的產品開發能力包括IC設計、布線,測試和應用等等。

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