多年来,多相 DC/DC 转换器为服务器、手机、平板电脑和 PC 中的多核处理器供电。今天的现代现场可编程门阵列 (FPGA) 现在集成了多核处理器,例如具有ARM双核 Cortex-A9 处理器的Xilinx Zynq-7000 系列。随着多核处理器扩展到 FPGA、工业和汽车应用,多相 DC/DC 转换器的使用继续增长,因为它能够满足尺寸和热限制。
作为设计人员,选择正确的电源拓扑至关重要。做出错误的选择意味着愤怒的客户和损失的时间和金钱。在查看电压调节时,通常需要权衡尺寸、效率、精度和电压纹波。但解决方案的拓扑也是如此。它应该是基于电感的转换器、线性稳压器(LDO)还是电荷泵?虽然电荷泵 IC 并不是每种设计的最佳解决方案,但它们确实比电感转换器具有多项优势,并且比 LDO 具有更高的效率。让我们探讨考虑使用电荷泵的几个原因。
如果电子设计中的所有设备都使用相同的电源电压运行,会不会容易得多?不幸的是,并非所有功能都具有相同的电源电压要求,因此需要在给定的设备设计中生成多个电源轨。您可能需要多个电源电压,即使对于像高性能数据转换器这样的 IC 也是如此。
在这篇文章分享 Fly-Buck 的软/静音开关特性的细节,这有助于在隔离中实现更高的效率、更低的电磁干扰 (EMI) 和更小的解决方案尺寸DC/DC 偏置应用。
ISL81401 和 ISL81401A 是 4 开关同步降压-升压控制器,两端均具有峰值和平均电流检测和监控功能。ISL81401 是一种双向器件,可以在两个方向上传导电流,而 ISL81401A 是一种单向器件。ISL81401 和 ISL81401A 使用专有的降压-升压控制算法,具有用于升压模式的谷值电流调制和用于降压模式控制的峰值电流调制。
它提供了非常紧凑的解决方案,在宽输入电压(VIN)范 围内可实现高达 12A 的输出电流(IOUT),并具有出色的 负载和线性调整率。MP8792在输出电流 (IOUT)负载范围内可高效工作。 MP8792采用具有内部补偿功能的恒定导通 时间控制模式(COT),可提供快速瞬态响应, 并使环路更易稳定。通过MODE引脚配置,MP8792的开关频率(fSW)可设置为 600kHz、800kHz 或 1000kHz, 且无论输入、输出电压如何,频率始终保持恒 定。
大家知道,由于在效率、集成度、灵活性上的优势,今天的电源设计中,开关稳压器的使用越来越普遍,但是噪声大、更容易产生EMI问题,则是开关稳压器天生的“短板”。 究其原因,这是因为开关稳压器工作时需要不断开关电流,这些电流通常比较大,而每当电流流动时,就会产生磁场,大电流的快速开关就会产生交变磁场;同时,由于电流路径中存在寄生电感,在开关时也会产生电压失调。可以想见,电流的变化会容性耦合到相邻的电路部件中,增加电源的噪声辐射。
电源设计人员经常使用隔离式 DC/DC 转换器来实现电流隔离、满足安全要求并增强抗噪能力。在设计隔离式 DC/DC 转换器时,输出电压调节精度是要考虑的众多设计目标之一,所需的电平可能因应用而异。在某些情况下优于 ±5% 的总体电压调节就足够了,而在其他情况下可能需要 ±10%。
汽车的电气化正在迅速增加,这是由于性能更高、成本更低的电池技术的可用性改善汽车的行驶里程,提高生态意识,以及政府的激励和监管。最新预测显示,全球电动汽车销量将从2017年创纪录的110万辆增至2025年的1100万辆。
UCC28781是一款零电压开关 (ZVS) 控制器,可在非常高的开关频率下使用,以最大限度地减小变压器的尺寸并实现高功率密度。 通过直接同步整流器 (SR) 控制,控制器不需要单独的 SR 控制器,因为它可以直接驱动 SR FET 以最大限度地提高效率并简化设计。(对于隔离式应用,需要隔离式栅极驱动器 IC。)
双倍数据速率 (DDR) 存储器可在许多电子系统中实现高速和高性能,因为它能够在时钟的上升沿和下降沿进行读写。 在时钟的两个边沿读取和写入数据的能力本质上是在不增加时钟频率的情况下提供两倍的速度,并使系统中的吞吐量更快,因为中央处理单元 (CPU) 可以更快地写入和接收来自 DDR 的数据.
但是效率低且组件温升过高的 DC/DC 转换器可能是一个令人头疼的问题——如果我们必须重新设计电路或修改电路板布局,则更是如此。 为避免此类问题,深入了解转换器的工作模式和功率损耗似乎是明智之举。尽管易于使用的转换器设计和仿真工具提供了一种快速选择组件、绘制效率曲线和估计转换器内功率损耗的方法,但特定功率级的细微差别及其各种工作模式往往仍被误解。识别转换器的模式并剖析预测功率损耗所需的表达式可以让我们全面了解 DC/DC 转换器的电气和热行为。
在短短几年内,可穿戴设备已经从本质上不存在变成了日常生活中不可或缺的一部分。随着这些设备的不断普及,它们的功能集也变得更加多样化。最初是一种跟踪步数的简单方法,现在变成了一个腕戴式数据中心,可以聆听每一次心跳并分析每封电子邮件。这些复杂的特性意味着工程师面临额外的设计挑战。
由氮化镓专家 EPC 与 MPS 合作开发的双向转换器以标称的 97% 的峰值效率运行。 EPC9165 降压转换器是一款 2kW、两相 48V-14V 双向器件,旨在提供高密度和高功率的 48V 电池组,通常用于电动汽车应用。对于 4 kW 运行,EPC 表示两个转换器可以并行运行;对于 6 kW,可以组合三个转换器;对于 1 kW,只能使用一相。输出电压为 14 伏。
航空航天和国防应用,从加固型通信到雷达再到航空电子设备,都需要具有精确电压调节、高功率密度、高效率和全面系统诊断的智能电源,以实现高可靠性。 越来越多的航空航天和国防应用正在使用速度更快、性能更高的处理器和现场可编程门阵列 (FPGA)。如图 1 所示,雷达不仅需要一个用于数字信号处理器 (DSP)、FPGA 和输入/输出 (I/O) 轨的 DC/DC 转换器,还需要一个定序器来为上电和上电提供准确的排序-down 场景。