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当今薄膜开关电源技术四大趋势

当今薄膜开关电源技术四大趋势:电源技术一直是电子电路研究的最重要技术领域之一,而开关电源技术,又是电源技术中的主要技术。以下转摘的这篇技术文章,能够很好地说明开关电源技术在近年来的一些新进展。 
 
一、非隔离DC/DC技术迅速发展

近年来,非隔离DC/DC技术发展迅速。目前一套电子设备或电子系统由于负载不同,会要求电源系统提供多个电压挡级。如台式PC机就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四种电压以及待机的+5V电压,主机板上则需要2.5V、1.8V、1.5V甚至1V等。一套AC/DC中不可能给出这样多的电压输出,而大多数低压供电电流都很大,因此开发了很多非隔离的DC/DC,它们基本上可以分成两大类。一类在内部含有功率开关元件,称DC/DC转换器。另一类不含功率开关,需要外接功率MOSFET,称DC/DC控制器。按照电路功能划分,有降压的STEP-DOWN、升压的BOOST,还有能升降压的BUCK-BOOST或SEPIC等,以及正压转成负压的INVERTOR等。其中品种最多,发展最快的还是降压的STEP-DOWN。根据输出电流的大小,分为单相、两相及多相。控制方式上以PWM为主,少部分为PFM。

在非隔离的DC/DC转换技术中,TI公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步BUCK,采用这种技术的DC/DC转换效率最高可以达到97%,其中TPS40071等是其代表产品。BOOST升压方式也出现了采用MOSFET代替二极管的同步BOOST的产品。在低压领域,增加效率的幅度很大,而且正在设法进一步消除MOSFET的体二极管的导通及反向恢复问题。

二、薄膜开关开关电源吹响数字化号角

目前在整个的电子模拟电路系统中,电视、音响设备、照片处理、通讯、网络等都逐步实现了数字化,而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来,数字电源的研究势头不减,成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP方面的优势,又兼并了PWM IC专业制造商UNITRODE公司,该公司已经用TMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块,其中PFC和PWM部分完全为数字式控制。现在,TI公司已经研发出了多款数字式PWM控制芯片。目前主要是UCD7000系列、UCD8000系列和UCD9000系列,它们将成为下一代数字电源的探路者。它们总体上既包括硬件部分,还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分、时钟、放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动,同步整流的检测和处理等。

目前在电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争,所以数字电源还有很长的路要走,然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。

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