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大势所趋的数字电源设计方式

2013-08-27 15:26
雷本祖
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  前言:早在十几年前,诸如德州仪器、Microchip等公司就已经在传统的模拟电源设计中,混入了数字化的零件,现今信息产品在要求上要有更小的体积、更低的成本以及更高的可靠性即可控制能力,传统的模拟供电架构已经明显不敷这方面的应用。

  电源技术发展趋势

大势所趋的数字电源设计方式

  图说:交换式电源转换系统。

  信息产业往更小的制程发展,期望能为功耗问题带来正面的解决方式,然而芯片整合的功能越来越多,速度越来越快,新制程所带来的往往是更高的耗电与发热。然而新一代的信息产品不是在外型上,便是在体积上大做文章,信息产品体积缩小有几个好处,首先便是在大范围应用方面,比如说企业机房内部,当服务器的体积能够有效缩小,便能够在同样的单位面积之内,安装更多的设备,并且提供更多的服务,换句话说,设备体积越小,企业便可以用更小的机房面积来取得同等的菜单现。只是设备体积的微缩,相对而言,电源供应系统也必须配合微缩,而且所能供给的电力负载还必须能维持甚至超越过去的水平,这对电源设计厂商来说是相当严苛的挑战。

  ■数字电源设计有助缩小设备体积与增强管理能力

大势所趋的数字电源设计方式

  图说:数字与模拟回路比较。

  虽然机器的体积缩小了,但是随着效能与功能的增加,这些相对小的设备在功耗方面却不会有丝毫的减少,为了满足这些设备的供电需求,而又要能将电源供应模块塞进这些轻薄的机壳内,除了藉助绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、功率场效应晶体管(MOSFET)、智能IGBT功率模块(IPM)、MOS栅控晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、超过恢复二极管、无感电容器、无感电阻器、新型磁材料和变压器、EMI滤波器等高效能组件以外,数字化PWM以及全数字化控制也都能够有助于缩减电源供应模块所占的体积。

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