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數(shù)字電源控制器與芯片應(yīng)用研究

作者: 時間:2012-05-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
和模擬控制相比,數(shù)字控制在適應(yīng)輸入和負載條件變化方面更加靈活。通常,模擬的方法是為一個給定的控制參數(shù)配置一個折衷的設(shè)置,然而數(shù)字控制系統(tǒng)能夠在轉(zhuǎn)換器工作環(huán)境作用下改變控制參數(shù)。例如,在同步的負載點(POL)降壓型的穩(wěn)壓器里,死區(qū)時間保證了上端和下端的場效應(yīng)晶體管永遠不會同時工作。模擬控制系統(tǒng)為最惡劣的工作條件,采用了固定的定時網(wǎng)絡(luò)去設(shè)置死區(qū)時間。但是對于典型的工作環(huán)境下,這個死區(qū)時間比需要的時間長,從而降低了轉(zhuǎn)換器的效率。通過對比,一個數(shù)字控制環(huán)可以根據(jù)工作環(huán)境動態(tài)的變化死區(qū)時間,優(yōu)化了POL整流器的效率。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/230448.htm

4、新型與芯片特征及應(yīng)用

4.1 UCD7K驅(qū)動器.UCD7K驅(qū)動器不僅作為數(shù)宇與電源極(poweFstage)間的接口,還提供電源保護以及用于數(shù)字的偏壓。UCD7K為新一代的設(shè)備驅(qū)動器,已經(jīng)集成了以全時模式保護功率級的安全電路。另外,這些專用驅(qū)動器還集成了許多特殊的功能,如線性調(diào)節(jié)器及運算放大器等,以便為數(shù)字供電,并幫助進行信號調(diào)節(jié)。

圖5所示為UCD7K驅(qū)動器與數(shù)字電源控制器與功率級相接示意圖,并實現(xiàn)保護與偏置電源管理示意圖。

圖5右蘭色框圖為UCD7K組成框圖,它由3.3V線性調(diào)節(jié)器與驅(qū)動器及模擬脈沖限流軍等3部分合成.而圖5左灰色框圖為數(shù)字電源控制器組成框圖。UCD7K系列器件中還包了含精度為1%、電壓為3.3V、電流為10mA的線性穩(wěn)壓器,該穩(wěn)壓器在作為參考電壓的同時又為數(shù)字控制器供電。

UCD7K驅(qū)動器主要特征為;高電流柵極驅(qū)動器,可編程旗模擬脈沖限流及板上3.3V10mA線性穩(wěn)壓器。其優(yōu)點為:能與功率級相接;具有故障保護及靈活的過載保護;能為數(shù)字控制器提供電源。

UCD7K驅(qū)動器功能分析。

集成的超快速電流限制功能

UCD7KMOSFET驅(qū)動器接收到來自數(shù)字控制器的邏輯電平輸入信號,然后將其轉(zhuǎn)換為土4A的高電流MOSFET柵極驅(qū)動信號,并連接至功率級。該驅(qū)動器提供了具有可編程閾值及數(shù)字輸出電流限制標記的周期性電流限制功能,主機控制器通過監(jiān)測電流標記可以選擇合適的算法,并得出所需的限流配置參數(shù)(Profile)。當出現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)不能及時針對故障作出響應(yīng)的情況時(極少發(fā)生),該項快速(25ns)周期性電流限制保護功能就會關(guān)閉功率級。

本地過電流保護功能的主要優(yōu)點是,當數(shù)字控制器中的軟件代碼損壞或終止運行時,UCD7K器件能對功率級提供保護。如果控制器PWM輸出保持高電流,本地電流檢測電路將在出現(xiàn)過電流情況時關(guān)閉驅(qū)動器輸出。系統(tǒng)很可能進入重試模式,因為大多數(shù)DSP及微控制器均配備有板上看門狗和掉電復位等監(jiān)控外設(shè),可以在運行不正常時重新啟動器件。但是這些外設(shè)的反應(yīng)速度通常較慢,無法保護功率級不受損壞。UCD7K的電流限制比較器為功率級提供了所需的快速保護功能。



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