自 2002 年以來,TI 電源管理產(chǎn)品文件夾中的 WEBENCH? Designer 面板在幫助系統(tǒng)設(shè)計人員一鍵啟動 WEBENCH Power Designer 方面發(fā)揮了重要作用,從而根據(jù)我們的要求創(chuàng)建優(yōu)化的設(shè)計。 2010 年,新面板具有 WEBENCH 優(yōu)化器旋鈕,可根據(jù)面板中的默認(rèn)條件預(yù)覽五個優(yōu)化的解決方案。今年,新的 WEBENCH 設(shè)計面板在支持 WEBENCH 的電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)品文件夾中提供了完整 WEBENCH 設(shè)計的完整預(yù)覽。
我們都知道,我們生活中的新技術(shù)帶來了巨大的機遇和可能性,但也帶來了新的挑戰(zhàn)。例如,智能手機和平板電腦讓我們可以 24/7 全天候訪問我們周圍的世界,但也產(chǎn)生了如此依賴,以至于我們可能無法放下它們。 同樣,芯片級技術(shù)的進步有助于創(chuàng)造無限機遇,但也帶來挑戰(zhàn)。隨著新的、更小的工藝節(jié)點和更低的核心電壓軌,我們看到了更高集成度和更高效率的好處。同時,由于邊角分布和工藝變化,它也帶來了硅性能變化的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些硅工藝變化,供應(yīng)商正在指定具有更嚴(yán)格公差的電源軌(見表 1)。
好幾年前,當(dāng)我為液晶電視設(shè)計我的第一個 AC/DC 電源時,我添加了許多額外的保護電路,以確保電源符合安全和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定。圖 1 顯示了 那些年前 LCD TV 電源的簡化框圖。 我應(yīng)用了一個泄放電阻,以確保電磁干擾濾波器中的 x 電容器在一定時間內(nèi)放電到對人體安全的電壓水平,并符合 EN60950 安全標(biāo)準(zhǔn)。在待機模式下,我應(yīng)用了額外的輔助電源以滿足能源之星的要求。電源還需要外部輸入欠壓保護 (UVP) 和 DC/DC 開/關(guān)遲滯電路,以確保在 AC 開/關(guān)循環(huán)和其他關(guān)鍵測試期間的生存。
有效隔離是一種在允許信息和電力傳輸發(fā)生的同時,最大限度地減少兩個電路之間流動的直流和不受控制的瞬態(tài)電流的方法。實現(xiàn)隔離的集成電路 (IC) 稱為隔離器。
我們是否因系統(tǒng)上出現(xiàn)意外的電壓尖峰或電流浪涌而擔(dān)心系統(tǒng)安全?電流浪涌和電壓尖峰可能是由系統(tǒng)上運行的軟件引起的。來自軟件的意外命令會使系統(tǒng)陷入無限循環(huán),從而導(dǎo)致電源軌上出現(xiàn)電流浪涌或電壓尖峰,并可能損壞設(shè)備。
我使用的大多數(shù)集成電路都對靜電放電 (ESD) 敏感。盡管我們的工程師非常小心,但要完全消除靜電幾乎是不可能的。半導(dǎo)體制造商增加了芯片保護,以使他們的設(shè)備更能抵抗雜散電場和電流,但他們的數(shù)據(jù)表沒有明確說明保護措施的確切性質(zhì)。因此,在這篇文章中,我將介紹一些用于 ESD 保護的更常用方法,以及這些方法對電路施加的限制。我將以全差分放大器(FDA) 為例。運算放大器將使用相同的 ESD 結(jié)構(gòu),但它們只有一個輸出引腳。
對于設(shè)計工程師來說,處理需要從低電壓到高電壓的應(yīng)用程序可能會非常艱巨。但是,如果我們對磁學(xué)和電源架構(gòu)有基本的了解,則不必如此。 一些需要從低電壓獲得高電壓的更常見應(yīng)用包括手機充電器;備用電源;用于電視、顯示器、激光器、復(fù)印機和隔離式柵極驅(qū)動器等消費類應(yīng)用的低成本多電源。
UCC25600 高性能諧振模式控制器專為使用諧振拓?fù)涞?DC-DC 應(yīng)用而設(shè)計,尤其是 LLC 半橋諧振轉(zhuǎn)換器。這種高度集成的控制器僅在一個 8 引腳封裝中實現(xiàn)了頻率調(diào)制控制和完整的系統(tǒng)功能。改用 UCC25600 將大大簡化系統(tǒng)設(shè)計和布局,并縮短上市時間,而且價格低于競爭性 16 引腳器件產(chǎn)品。
BQ25175 是一款集成式 800mA 線性充電器,適用于 1 節(jié)鋰離子和鋰聚合物電池。該設(shè)備具有為電池充電的單個電源輸出。系統(tǒng)負(fù)載可以與電池并聯(lián),只要平均系統(tǒng)負(fù)載不會阻止電池在安全定時器持續(xù)時間內(nèi)完全充電。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載與電池并聯(lián)時,充電電流在系統(tǒng)和電池之間共享。
MP2855是一款雙環(huán)路數(shù)字多相控制器,可為AMD SVI2 2.0平臺內(nèi)核供電。該器件可以配合 MPS 的 Intelli-Phase? 產(chǎn)品,以最少的外部元器件實現(xiàn)多相電壓調(diào)節(jié)器 (VR) 解決方案。MP2855可配置為軌1最多9相操作和軌2最多4相操作。
隨著全球伺服器及資料中心用量持續(xù)成長,滿足穩(wěn)定高效的電源供應(yīng)需求,已成為支援耗電量上升的必要條件。用電量快速增加的原因在于,目前需要越來越多的整合式中央處理器、圖形處理器及加速器,以提升伺服器和資料中心的計算速度。提升應(yīng)用效益的做法推動了電源單位(PSU) 演進發(fā)展,提供高功率效率、快速暫態(tài)響應(yīng)、高功率密度及更大的電源容量。
現(xiàn)代降壓轉(zhuǎn)換器的多功能讓工作能夠輕易地被完成,而且就像某位高譚市民的「萬能腰帶」一樣,這些功能的配置與布局在設(shè)計時也考慮了其空間與靈活性。不管你有沒有像蝙蝠俠一樣的酷炫披風(fēng),只要能快速啟動這些功能,就能不費九牛二虎之力,輕松解決設(shè)計上的挑戰(zhàn)。
機器人、液位檢測、人數(shù)統(tǒng)計、自動門/閘和交通監(jiān)控等應(yīng)用多年來一直使用無源紅外 (PIR) 傳感器和激光來執(zhí)行物體的遙感和距離測量。然而,隨著對精度的要求越來越高,以及針對照明不足、惡劣天氣條件和極端溫度等環(huán)境影響的高耐用性和恢復(fù)力的需求增加,向毫米波 (mmWave) 雷達技術(shù)的轉(zhuǎn)變預(yù)計會走得更遠(yuǎn)。
芯片 ICL7673 是一款單片 CMOS 電池備用電路,與傳統(tǒng)的備用電源切換方法相比,具有獨特的性能優(yōu)勢。ICL7673 旨在作為在兩個電源之間切換系統(tǒng)的低成本解決方案;主電池和備用電池。主要應(yīng)用是在易失性 CMOS RAM 存儲器系統(tǒng)和實時時鐘中使用的?;铍姵仉娫撮_關(guān)。在許多應(yīng)用中,該電路將代表電源和負(fù)載之間的低插入電壓損耗。該電路具有低電流消耗、寬工作電壓范圍和極低的輸入間泄漏。提供的邏輯輸出可用于指示連接了哪個電源,也可用于通過驅(qū)動外部 PNP 晶體管來增加電路的電源開關(guān)能力。
當(dāng)我們選擇特定的電源設(shè)備后,可以構(gòu)建印刷電路板 (PCB) 并在實驗室中對其進行評估。我們測量一些基本參數(shù),例如效率和開關(guān)頻率,并將其與器件的數(shù)據(jù)表規(guī)格進行比較。雖然許多工程師都明白為什么他們的電路(具有不同的組件、設(shè)置和工作條件)無法獲得數(shù)據(jù)表中顯示的峰值效率,但開關(guān)頻率的差異需要進一步調(diào)查。畢竟,開關(guān)頻率不應(yīng)該由設(shè)備固定,與我們的特定電路無關(guān)嗎?