伴隨著電源分配結(jié)構(gòu)的負載數(shù)目不斷增加,而且負載本身也越趨復雜,因此系統(tǒng)設(shè)計工程師必須解決負載電源的管理問題。像現(xiàn)場可編程門陣列及數(shù)字信號處理器等復雜負載尤其需要電源供應系統(tǒng)為其核心及輸入/輸出分別提供不同的供電。
電源管理技術(shù)大約在五年前便進入一個轉(zhuǎn)折點,這是從系統(tǒng)設(shè)計的角度來看的。對于臺式的電信及數(shù)據(jù)通信設(shè)備來說,利用風扇散熱的散熱方式已到了成效無法進一步突破的極限。
本文主要討論電源分配結(jié)構(gòu)三方面的轉(zhuǎn)變:例如中間總線結(jié)構(gòu)的面世;數(shù)字控制技術(shù)的出現(xiàn);以及采用負載點電源管理技術(shù)的新趨勢。
本文分析了通信開關(guān)電源在工作時易受到的干擾及其特點,結(jié)合通信技術(shù),開關(guān)電源的相關(guān)性能指標,并參考目前國內(nèi)外電磁兼容性的標準,根據(jù)通信開關(guān)電源的電磁兼容性問題提出了解決通信開關(guān)電容電磁兼容性的可行性方法,使通信開關(guān)電源的工作性能提高。
通常情況下開關(guān)電源都有電磁兼容性問題,通信開關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)工作狀態(tài)下,其引起電磁兼容性問題的原因是相當復雜的。
輸入開關(guān)電源電路的是交流電,輸出的是直流工作電壓,我們需要進一步全面了解開關(guān)電源電路的一些特點,無論是對分析開關(guān)電源電路工作原理,還是對檢修開關(guān)電源電路故障,都是十分有益的。
通常情況下在實時嵌入式系統(tǒng)中可部署一些設(shè)計及運行時電源管理技術(shù)。
近年來,電源管理和USB是兩個正在飛速發(fā)展。自從廠家把USB所需的控制芯片加入到外圍設(shè)備的ASIC(專用IC)中,PC對USB的支持只需要增加成本不到1美元的插座。這大大刺激了USB的發(fā)展。
數(shù)字電源動態(tài)負載波形應該如何捕獲,一般捕獲波形還需要儀器能夠記錄并顯示快速變化的電壓、電流及瞬變,例如,手機啟動序列期間的電平。
現(xiàn)如今,DDR 電源面臨的一個巨大挑戰(zhàn)是在高瞬態(tài)負載極端情況下如何控制輸出電壓,CMOS 邏輯系統(tǒng)的功耗主要與時鐘頻率、系統(tǒng)內(nèi)各柵極的輸入電容以及電源電壓有關(guān)。
在有眾多嚴格調(diào)節(jié)功率級的復雜系統(tǒng)中,要求監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信和靈活控制環(huán)路,通常數(shù)字解決方案更能發(fā)揮其應有的作用,近幾年,使用微處理器控制開關(guān)式電源不斷發(fā)展。在數(shù)字電源相比模擬電源的優(yōu)點方面仍存在許多爭議,兩大陣營你來我往、爭論激烈。
設(shè)計人員要為各種DSP、MCU、FPGA、ASIC、音頻/視頻和顯示電路提供多電壓、更大電流、更高效率、更低功耗、更低噪聲、更小形狀因數(shù)的電源和電源管理。為此出現(xiàn)了各種各樣的電源架構(gòu)來滿足變化的電源管理要求。
通常我們該如何設(shè)計一個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路?調(diào)直流穩(wěn)壓電源是采用當前國際先進的高頻調(diào)制技術(shù),其工作原理是將開關(guān)電源的電壓和電流展寬,實現(xiàn)了電壓和電流的大范圍調(diào)節(jié),同時擴大了目前直流電源供應器的應用。
通常情況下,能夠用USB端口給電池充電為用戶提供了更大的方便。但是,USB規(guī)范對USB電流有一定限制。一個基于USB的電池充電器必須盡可能高效率地從USB端口抽取盡可能多的功率,以滿足今天的電源密集型應用在空間和熱量方面的嚴格限制。
現(xiàn)如今,另一個棘手的問題來自難以預料的FPGA或ASIC最佳運行參數(shù)的變化。最終的特性結(jié)果有時會迫使設(shè)計人員在構(gòu)建了初始硬件后更改他們的設(shè)計,從而導致他們在以下兩個方面上很難做出決定:利用性能更低的產(chǎn)品抓住所需的市場商機,還是冒可能給予競爭對手上市時間優(yōu)勢的延誤風險。