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TI:以更低成本更快實現鈦金電源系統

本文作者:編輯部       點擊: 2015-07-07 08:12
前言:
        出於成本考慮,PC的電源系統對電源轉換效率並不重視,早期產品的電源轉換效率普遍在70%左右,在不同負載模式下,有些輸出模式下效率甚至只有50%,如果再算上輸電線路上的巨大損耗,這對任何一個國家來說都是一項巨大的經濟和環境負擔。
 
      2004年,在民間組織的推動下,美國能源署出臺了一項旨在提升電腦系統電源效率80 PLUS 計畫,由Ecos Consulting 負責執行的一項針對全美的節能現金獎勵方案。鼓勵系統製造商在生產桌上型電腦或伺服器時選配使用滿載、50%負載、20%負載效率均在80%以上和在額定負載條件下PF值大於0.9的電源。由美國政府自掏腰包,對於符合以上要求的,桌上型電腦每套系統獎勵5美元,對於伺服器每套系統則獎勵10美元。這項活動迅速打開了80PLUS 電源的普及之門。
 
       200780PLUS認證成為一項正式的電源認證標準。經過多年發展,80 PLUS認證已經擴充為:白牌、銅牌、銀牌、金牌、白金牌、鈦金牌6個等級,其中鈦金認證是最為嚴格的一個,要求電源系統在10%20%50%100%不同負載情況下,輸出效率分別達到90%92%94%90%
   
        對電源製造商而言,產品的認證等級越高,利潤也就越好,但是傳統的電源系統設計中,效率的提升往往需要大量的研發投入,並且採購更加昂貴的變壓器、比較器以及MOS管原料,這也在一定程度上制約了電源系統的效率提升。
     
        針對市場需求,近期德州儀器 (TI) 宣佈推出首款具有智慧數位控制和獨特內接二極體感測功能的電源管理晶片組,其可優化下一代 AC/DC 電源中的二次側同步整流。UCD3138A 數位控制器和 UCD7138 低側閘極驅動器改善了系統效率 (提升幅度為 2%) ,並使同步整流 MOSFET 電壓應力減少一半 (相比於其他的數位電源解決方案) 。在盡可能降低成本的情況下,為為電源產品達到80 PLUS 鈦金級規格提供便捷方案。
     
        失效時間的準確控制可將來自大型二極體壓降的功率損失降至最低,同時降低由於反向傳導而發生 MOSFET 故障的風險。UCD3138A UCD7138 晶片組在快速數位控制演算法中採用內接二極體電壓資訊來動態地優化失效時間,並自動補償功率級元件變化,無需在批量生產中進行校準或篩選。這大幅簡化了 80 PLUS Titanium 級電源的設計,並為伺服器和電信設備供應商提供了顯著的設計優勢,同時還能幫助資訊技術服務提供者節省能源成本。
    
        此外,針對低功耗 AC/DC 反馳式轉換器,TI UCC24630 同步整流控制器可提供最高的效率以及對於電路板配置和 MOSFET 封裝寄生效應的低敏感性。另外,自動低功耗檢測和 110μA 待機電流亦幫助設計人員能夠輕鬆地實現超低待機功耗。

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