电源管理

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Power Management

New Products Review

电源管理新产品回顾

2008年第二季度

电源管理新产品回顾

目录

源自德州仪器的电源管理产品Array TI 提供了大量的高性能电源管理产品组合,其范围从标准线性稳压器至

嵌入式及集成的电源解决方案。结合高级应用知识、广阔的区域技术支

持及易于使用的设计工具,TI 可帮助您成就与众不同的设计并快速的占

领市场。

德州仪器 2008年第二季度电源管理新产品回顾

德州仪器 2008年第二季度

电源管理新产品回顾

Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review Power Supply Control

UCC28060Natural Interleaving?Dual-Phase Transition-Mode PFC Controller 3

?

5

4

3

2

170

120

220270

170

C a p a c i t o r R i p p l e C u r r e n t (A )

Input Voltage (V)

Typical Application Circuit

Ripple Current Reduction

Description

Optimized for high-volume consumer applications,this solution extends the advantages of transition mode—high efficiency with low-cost components—to higher power ratings than previously possible.By utilizing a Natural Interleaving technique,both channels operate as masters (that is,there is no slave channel)synchronized to the same frequency.This approach delivers inherently strong matching,faster responses,and ensures that each channel operates in transition

plete system-level protection features input brownout,output over-voltage,open-loop,overload,soft-start,phase-fail detection,and thermal shutdown.The additional FailSafe over-voltage protection (OVP)feature protects against shorts to an intermediate voltage that,if undetected,could lead to catastrophic device failure.

Natural Interleaving Features ?Easy phase management facilitates compliance to light-load

efficient standards ?FailSafe OVP with dual paths prevents output over-voltage conditions caused by voltage-sensing failures

?Sensorless current shaping simplifies board layout and improves efficiency

?Inrush safe current limiting:

?Prevents MOSFET conduction during inrush

?Eliminates reverse recovery events in output rectifiers

System Features ?Cost savings

? Improved efficiency and design flexibility over traditional,

single-phase continuous conduction mode (CCM)

? Input filter and output capacitor current cancellation:

?Reduced current ripple for higher system reliability and smaller bulk capacitor

?Reduced EMI filter size

? Enables use of low-cost diodes without extensive snubber circuitry ? Improved light-load efficiency

? Improved transient response ? Complete system-level protection

? 1-A source/1.8-A sink gate drivers

? Operating temperature range: –40° C to +125° C in an SOIC 16-pin package Applications

?100-W to 800-W power supplies ? LCD, plasma, and DLP ?TVs

? Computer power supplies ? Entry level servers ? Electronic lighting ballasts

电源控制UCC28060 自然交错双相位转换模式PFC 控制器

概述

该解决方案针对大体积消费应用进行了优化,扩展了转换模式的优势——采用低功耗元件实现了高效率,较之以往尽可能的提高了额定功率。由于采用了自然交错(Natural Interleaving)

技术,两条通道均作为主通道运转(换言之,没有从通道)并同步至相同的频率。该方法实现了固有的强健匹配及更快速响应特性,并确保了每个通道均以转换模式运转。完备的系统级保护特性包括了输入掉电、输出过电压、开路、过载、软启动、相位失效检测以及热关断。附加的过电压失效保护(OVP)特性针对短接至中间电压进行保护,避免了灾难性的器件毁坏。自然交错(Natural Interleaving)特性

简单的相位管理有助于遵从轻负载效率标准双路过电压失效保护(OVP)

避免了因电压感应失效而引起的输出过电压状态无传感器电流整形(current shaping)

简化了板载布线并改善了效率

浪涌(inrush)安全电流限:防止浪涌期间 MOSFET 导通

消除了输出整流器的反相恢复事件

???

?

系统特点

节约成本

与传统的单相位连续传到模式(CCM)相比,改善了效率及设计灵活性输入滤波器及输出电容电流消除:

降低电流纹波以实现更高的系统可靠性,并支持使用更小容量的电容降低抗电磁干扰滤波器的尺寸可支持使用低成本的二极管,无须庞大的缓冲电路改善轻负载效率改善瞬态响应完备的系统级保护

1A 馈送/ 1.8A 吸收门驱动器

工作温度范围:–40° C 至 +125° C (采用 SOIC 16引脚封装)

应用

100W 至 800W 电源供电液晶、等离子及 DLP ? 电视

计算机电源入门级服务器

电子照明镇流器(ballast)???○○

??????????

?典型应用电路

纹波电流降低

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Texas Instruments 2Q 2008

V IN

Typical Application Diagram

Description

The UCC28070 is an advanced power factor correction device that

integrates two pulse-width modulators (PWMs) operating 180° out of phase. This Natural Interleaving? PWM operation generates

substantial reduction in the input and output ripple currents, and

the conducted-EMI filtering becomes easier and less expensive.

A significantly improved multiplier design provides a shared current reference to two independent current amplifiers that ensures matched average current mode control in both PWM outputs while maintaining a stable, low-distortion sinusoidal input line current.

The UCC28070 contains multiple innovations including current

synthesis and quantized voltage feed-forward to promote performance enhancements in PF, efficiency, THD, and transient response.

Features including frequency dithering, clock synchronization, and slew rate enhancement further expand the potential performance enhancements.

The UCC28070 also contains a variety of protection features including output over-voltage detection, programmable peak-current limit, in-rush current detection, under-voltage lockout, and open-loop protection.

Features

? Interleaved average current-mode PWM control with inherent

current matching ? Advanced current synthesizer current sensing for superior efficiency and PF

? Highly-linear multiplier output with internal quantized voltage feed-forward correction for near-unity PF ? Programmable frequency (up to 300 kHz) ? Programmable maximum duty-cycle clamp ? Programmable frequency dithering rate and magnitude for enhanced EMI reduction ? Magnitude: up to 30 kHz ? Rate: up to 30 kHz ? External clock synchronization capability

? Enhanced load and line transient response through voltage amplifier output slew-rate correction ? Programmable peak current limiting

? Bias-supply UVLO, over-voltage protection, open-loop detection and PFC-enable monitoring ? External PFC-disable interface Applications

? High-efficiency server and desktop power supplies ? Telecom rectifiers

UCC28070 双相交错 CCM PFC 控制器

概述

UCC28070 是一款高级的功率因数修正器件,集成了可180°倒相运转的双相脉宽调制器(PWM)。该自然交错(Natural Interleaving?)的脉宽调制器切实的降低了输入及输出的纹波电流,并降低了对导通电磁干扰(conducted-EMI)滤波器的需求,使其更为简易且廉价。进行了重点改良的乘法器设计为两个独立的电流放大器提供了共享的电流基准,确保了两个 PWM 输出端相匹配的平均电流模式控制,同时保持了稳定的、低失真的正弦输入线路电流。

UCC28070包含了若干项创新,包括了电流合成(synthesis)及量化电压前馈,以实现功率因数、效率、总谐波失真(THD)及瞬态响应性能上的增强。频率抖动、时钟合成以及转换速率特性的增强还更进一步的增进了潜在性能的强化。UCC28070包括了不同的保护特性,包括输出过电压检测、可编程峰值电

流限、浪涌电流检测、欠压锁定以及开路保护。

特点

交错平均电流模式脉宽调制控制,蕴含了固有的电流匹配性能高级电流合成器电流感应,以实现更高的效率及功率因数高度线性化的乘法器输出,蕴含了固有的量化电压前馈修正,以实现近乎一致(near-unity)的功率因数

可编程频率(高达 300 kHz )

可编程最大责任周期钳位可编程频率抖动速度及幅度,以实现电磁干扰抑制的增强幅度:高达 30 kHz 速率:高达 30 kHz 具有外部时钟同步能力通过电压放大器输出转换速率修正强化负载及线路的瞬变响应性能可编程峰值电流限偏压电源欠压锁定(UVLO)、过电压保护、开路检测及 PFC 使能检测外部 PFC 失效接口应用高效率服务器及笔记本电源电信整流?

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典型应用框图

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Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review

VOUT1 = 7 V to 12 V

400 W

VIN = –48 V (–36 V to –60 V)

Intermediate Bus Converter Application

controllers are optimized for use in high efficiency, high power density, unregulated intermediate bus converters. Topologies for the devices include push-pull, half-bridge and full-bridge. Low cost,

small size, and highly efficient solutions are provided by innovations like start-up frequency control and load dependent off-time control set by the user.

?Frequency controlled startup allows small output inductor, low ripple and constant current start with large output capacitor ?Two 0.2-A push-pull outputs provide matched control signals D to external drivers

?Two additional 1-D outputs for optimal use of self-driven or

control-driven synchronous rectifiers ?Unregulated, fixed-volt-second or fixed-frequency modes set by user Applications ?Intermediate bus isolated converters ?DC to DC transformers

的非稳压中间总线转换器进行了优化。此类器件的拓扑包括了推挽(push-pull)、半桥及全桥。其创新(包括了启动频率控制及取决于负载的截止时

间[off-time]控制,均可由用户自设定)成就了低成本、小尺寸及高效率

的解决方案。

频率受控的启动,允许以小输出电感带大输出电容实现低纹波及恒定电流的启动两个 0.2A 推挽输出端,可为外部驱动器提供匹配的控制信号 D 两个附加的 1 D 输出,以实现自驱动或控制驱动同步整流器的最优化使用非稳压、固定伏秒或固定频率模式,由用户自设定应用

中间总线隔离转换器DC/DC 变压器?????

?

中间总线转换器应用

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Texas Instruments 2Q 2008

Input

Fault Signal Control Signal

R USB Port

Typical Application

intended for applications where heavy capacitive loads and short-circuits are likely to be encountered, incorporating a 100-m ? ,

N-channel MOSFET in a single package. The current-limit trip point is user adjustable between 100 mA and 1.1 A via an external resistor.The power-switch rise and fall times are controlled to minimize current surges during switching.When the output load exceeds the current-limit threshold or a short is present, the device limits the output current to a safe level by switching into a constant-current mode, pulling the over-current FAULT\ logic output low. Additionally, an internal reverse-voltage detection comparator disables the power-switch in the event that the output voltage is driven higher than the input to protect devices on the input side of the switch.

? Adjustable current-limit, 100 mA to 1100 mA ? Fast over-current response: 2 μS typical ? 100-m ?high-side MOSFET ? Reverse voltage protection ? Operating range: 2.5 V to 6.5 V ? Undervoltage lockout

? Deglitched fault report ? 2-μA maximum standby supply current ? Ambient temperature range: –40° C to 85° C Applications ?Cell phones

? Laptops

? Heavy capacitive loads ? Short-circuit protection

? Reverse voltage protection

的应用,该器件在其单片封装内整合了100 m Ω 的N 道沟 MOSFET 。用户可通过外部电阻调节电流限告警启动点(trip point),调节范围介于 100

mA 至 1.1 A 之间。功率开关开启及截断的时间均受到了控制,以实现切换期间的电流浪涌最小化。当输出负载超过电流限或出现短路状况之时,器件将切换至恒定电流模式,下拉过电流故障逻辑端(FAULT\ logic)输出至低电平,从而限制输出电流至一个安全的幅值。此外,当所驱动的输出电压高于输入电压时,事件触发将通过内置的反相电压检测比较器使功率开关失效,以保护开关输入侧的器件。

可调节电流限:100 mA 至 1100 mA

快速过电流响应: 2 μS (典型值)100m Ω 高侧 MOSFET 反相电压保护

工作电压范围:2.5 V 至 6.5 V

欠压锁定

抗尖刺脉冲(teglitched)错误报告

2μA 最大待机电源电流

环境温度范围:–40° C 至 85° C

应用

蜂窝电话膝上型电脑大容性负载短路保护反相电压保护????

??????????典型应用

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Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review

TPS2358 Application Diagram

controllers designed to perform all necessary power interface func-tions for an Advanced Mezzanine Card (AMC) whether in an ATCA carrier board or in a microTCA power module. Fully integrated 3.3-V channels provide inrush, overcurrent, and FET ORing. The same

functions are provided for the 12-V channels using external FETs and sense resistors. The 12-V current limits are set via external sense

resistors, but the 3.3-V current limits are factory set to AMC compliant

levels. The accurate current sense comparators of the TPS2358/59enable it to satisfy the tight ATCA AMC current limit requirements.

? Full control for two AMC modules ? Independent current limit and fast trip ? 3.3-V and 12-V FET ORing for microTCA ? Internal FETs for 3.3-V current limit and ORing

? Power Good and fault outputs

? 48-pin QFN package (TPS2358) ? 36-pin QFN package with I 2C (TPS2359)Applications ?microTCA power modules ?ATCA carrier boards ?Blade server hot-swap function

?Telecom networks

电信计算架构)载波板或 microTCA (微型电信计算架构)功率模块上的高级夹层卡(AMC )所需的全部电源接口功能。全集成的 3.3 V 通道

提供了浪涌电流、过电流保护及 FET ORing 控制功能。采用外部 FET 及

感应电阻的 12 V 通道也具有同样的功能。12 V 通道的电流限通过外部感应电阻设定,但 3.3 V 电流限则是在出厂前设定至 AMC 兼容电平。TPS2358/59 的精确电流感应比较器使其可满足 ATCA AMC 电流限的严苛需求。

可完全控制两个 AMC 模块 Full control for two AMC modules 独立的电流限及快速跳变值(fast trip) 用于 microTCA 的 3.3V 及 12 V FET ORing 内置 FET 以实现 3.3V 通道电流限及 ORing 供电良好及故障输出48 引脚 QFN 封装 (TPS2358)

带 I 2C 接口的 36 引脚 QFN 封装(TPS2359)用于

microTCA 电源模块ATCA 载波板刀片服务器(Blade server)热插拔功能

电信网络?????????

??TPS2358 应用框图

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Power Management New Products Review Texas Instruments 2Q 2008

From Spare Pairs or Transformers

From Etherent Transformers

Basic TPS23753 Implementation

(PoE) powered device (PD) interface and DC/DC control that is specifi-cally optimized for isolated converter designs. The PoE implementation supports the IEEE 802.3-2005 standard, 13-W PD. The TPS23753 features a hiccup startup mechanism with an internal, switched current source. This permits the advantages of cycling overload fault protection without the constant loss of a pullup resistor.

The TPS23753 supports a number of input voltage ORing options including natural high voltage, external adapter preference, and PoE preference. The programmable oscillator may be synchronized to a higher-frequency external timing reference. The PoE interface features an external detection signature pin that can also be used to disable the internal hot-swap MOSFET. This allows the PoE function to be turned off. Classification can be programmed to any of the defined types with a single resistor.

? Complete PoE interface ? Adapter ORing support

? Programmable frequency with synchronization ? Simplified DC/DC control ? Current and inrush limit ? 100-V ratings

? –40° C to 125° C junction temperature range ? Thermal protection Applications ?IEEE 802.3-2005 compliant powered devices ? VoIP telephones ? Access points ? Security cameras

802.3-2005 标准,13W PD 。TPS23753采用颇具特色的 hiccup (“打

嗝”模式)启动机制,具有内置的开关电流源,该特点具有周期性过载失效保护的优势,消除了上拉电阻的固有损失。TPS23753 支持一系列的输入电压 ORing 选项,包括了自然高电压(natural high voltage)、外部适配器基准以及以太网供电优先。可编程的

振荡器可同步至更高频率的外部基准时钟。PoE 接口具有外部检测信号

引脚,同样可用于关闭内部热插拔 MOSFET ,从而实现 PoE 功能的关闭。分级(Classification)操作可采用一个独立的电阻,通过编程设定至任意以定义的类型。适配器 ORing 支持

带同步功能的可编程频率简化的 DC/DC 控制电流及浪涌

(inrush)

限制

100V 额定

–40° C 至 125° C 结点温度范围

过热保护

应用

IEEE 802.3-2005 兼容型受电设备

网络(VoIP)电话

接入点安保摄像头???????????TPS23753的基础实现

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Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review V OUT

Simplified Application Diagram

100 kHz to 600 kHz. Flexible features found on this device include selectable soft-start time, programmable short circuit limit, program-mable undervoltage lockout (UVLO) and synchronization capability. An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Short-circuit detection is done by sensing the voltage drop across the low-side MOSFET when it is on,and comparing it with a user programmable threshold.

? Internal 5-V regulator ? High and low MOSFET sense overcurrent ? Enable and Power Good ? Programmable UVLO and hysteresis ? Thermal shutdown at 150° C ? Selectable soft-start ? Pre-bias output safe Applications

?Digital TV

? Entry-level and mid-range servers ? Networking equipment ? Non-isolated DC/DC modules

式控制。该器件灵活的特性还包括了可选择的软启动时间、可编程短路限、可编程低电压锁定(UVLO)及同步能力。自适应的防跨导(anti-cross conduction)配置用于抑制供电 FET 上的急速穿过的大电流。通过感应低侧 MOSFET 导通时的电压降,并与用户编程设定的阈值比较,还可实现短路检测。

180° 双向倒相同步

内置 5 V 稳压器

高侧及低侧 MOSFET 感应过电流使能及供电良好可编程欠压锁定及磁滞作用(hysteresis)热关断温度:150° C 可选择的软启动预偏压输出保障

应用

数字电视入门级及中档服务器

网络设备

非隔离型 DC/DC 模块

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????????简明应用框图

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Power Management New Products Review Texas Instruments 2Q 2008TPS40192/93, 4.5-V to 18-V Input 10-Pin Synchronous Buck Controller with Power Good ?

ON/OFF

V OUT

V Simplified Application Diagram Description TPS40192 and TPS40193 are cost-optimized synchronous buck

controllers that operate from 4.5-V to 18-V input. These controllers implement a voltage-mode control architecture with the switching frequency fixed at either 600 kHz (TPS40192) or 300 kHz (TPS40193).The higher switching frequency facilitates the use of smaller inductor and output capacitors, thereby providing a compact power-supply solution. An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs.

Features

?Input operating voltage range: 4.5 V to 18 V ? Up to 20-A output currents

? Supports pre-biased outputs ? 0.5% 0.591-V reference ? Three selectable thermally compensated short-circuit protection levels ? Hiccup restart from faults ? Internal 5-V regulator ? High- and low-side FET RDS ON current sensing

? 10-pin 3 mm x 3 mm SON package ? Internal 4-ms soft-start time ? Thermal shutdown protection at 145° C Applications ?Cable modem CPE ? Digital set-top box

? Graphics/audio cards

? Entry-level and mid-range servers

TPS40192/93,

具有供电良好指示的4.5V 至 18V 输入 10 引脚同步降压控制器概述

TPS40192 及 TPS40193 是成本优化型(cost-optimized)同步降压控制器,4.5V 至 18V 输入运转。此类控制器的实现采用了电压模式控制架构,固定的开关频率分别为600 kHz (TPS40192) 及 300 kHz (TPS40193)。更高的开关频率有利于使用较小的电感及输出电容,从而给出更紧凑的解决方案。自适应的防跨导(anti-cross conduction)配置用于抑制供电 FET 上的急速穿过的大电流。

特点

输入工作电压范围: 4.5 V 至 18 V

输出电流可高达 20 A 支持预偏压输出

0.591V 基准,误差为 0.5%

三个可选择的热补偿短路保护电平失效后“打嗝”(hiccup)重启动内置 5V 稳压器

高侧及低侧 FET 通态电流(RDSON current)感应10 引脚 3 mm x 3 mm SON 封装内置 4ms 软启动延时过热关断保护限:145° C 应用缆线连接调制解调型用户终端设备数字机顶盒

图形/音频卡

入门级及中档的服务器

???????????????简明应用框图

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Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review TPS40210/11 4.5-V to 52-V Input Current Mode Boost Controller ?

V (4.5 V to 52 V), non-synchronous boost controllers. They are suitable for topologies which require a grounded source N-channel FET including boost, flyback, SEPIC and various LED Driver applications.The device features include programmable soft start, overcurrent protection with automatic retry and programmable oscillator

frequency. Current mode control provides improved transient response and simplified loop compensation. The main difference between the two parts is the reference voltage to which the error amplifier regulates the FB pin. Features ?Suitable for boost, flyback, SEPIC, and LED driver topologies

? Wide input operating voltage: 4.5 V to 52 V ? Adjustable oscillator frequency

? Fixed frequency current mode control ? Internal slope compensation ? Integrated low-side driver ? Programmable closed loop Soft Start ? Overcurrent protection

? 700-mV reference (2% overtemperature) ? Low current disable function

Applications

?LED Lighting

? Industrial control systems ? Battery powered systems

TPS40210/11,4.5V 至 52V 输入电流模式增压控制器

TPS40210 及 TPS40211 是宽输入电压范围(4.5V 至 52V )、非同步增压控制器,适用于需要 N 道沟 FET 源级接地的拓扑,包括了增压、反激(flyback)、SEPIC 及多种 LED 驱动器应用。此类器件的特点包括了可编程软启动、带自动重试的过电流保护以及可编程振荡器频率。电流模式控制改善了瞬态响应并简化了回路补偿。正两个器件的主要区别在于基准电压,可使用误差放大器通过 FB 引脚进行调节。

特点

适用于增压、反激、SEPIC 以及 LED 驱动器拓扑宽输入工作电压范围: 4.5 V 至 52 V 可调节振荡器频率

固定频率电流模式控制内置斜率(slope)补偿集成低侧驱动器可编程闭环软启动过电流保护700mV 基准(温度漂移误差最大为 2%)低电流失效功能

应用LED 照明工业控制系统电池供电系统

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1

Power Management New Products Review Texas Instruments 2Q 200812SWIFT? Converters V Simplified Application Diagram

Description

TPS54283/86 and TPS54383/86 are dual output non-synchronous buck converters capable of supporting 2-A output

applications that operate from a 4.5-V to 28-V input supply voltage,

and require output voltages between 0.8 V and 90% of the input voltage.

With internally-determined operating frequency, soft start time, and control loop compensation, these converters provide many features with a minimum of external components. Channel 1 overcurrent

protection is set at 3 A, while Channel 2 overcurrent protection level is selected by connecting a pin to ground, to BP , or left floating. The setting levels are used to allow for scaling of external components for applications not needing the full load capability of both outputs.

The outputs may be enabled independently, or may be configured to allow either ratiometric or sequential startup sequencing. Additionally,

the two outputs may also be powered from different sources.

Features

?4.5-V to 28-V input range

? Output voltage range 0.8 V to 90% of input voltage ? Output current up to 2 A

? Two fixed switching frequency versions: ?TPS54283: 300 kHz ?TPS54286: 600 kHz ? Two selectable levels of overcurrent protection (output 2)

? 0.8-V 1.5% voltage reference ? 2.1-ms internal soft-start ? Dual PWM outputs 180° out-of-phase ? Ratiometric or sequential startup modes selectable by a single pin ? 100-m ?internal high-side MOSFETs ? Current mode control ? Internal compensation ? Pulse-by-pulse overcurrent protection ? Thermal shutdown protection at 148°C

? 14-pin PowerPAD? HTSSOP package Applications

?Set-top box ? Digital TV ? Power for DSP ? Consumer electronics

SWIFT?

转换器及 T PS54383/86, 2A 非同步转换器侧MOSFET

TPS54283/86 TPS54383/86 是双路输出非同步降压转换器,可支持 2A 输出应用,输入工作电源电压范围为4.5V 至 28V ,输出范围介于 0.8V 与输入电压值的 90% 之间。此类转换器的工作频率、软启动时间以及控制回路补偿均由内部确定,

以最少的外部元件数量实现了诸多特性。通道 1 过电流保护设定为 3A ,同时,通道 2 的过电流保护电平则具有可选择性,可通过引脚连接至地、至 BP 或空置(left ?oating)。当应用无须两个输出全负载运转时,电平值的设定将用于允许外部元件值的调节。输出可独立的使能,也可配置为比例转换(ratiometric)或顺序启动次序(sequential startup sequencing)。此外,两个输出还可采用不同的电源供

电。

特点

4.5V 至 28V 输入范围输入电压范围:0.8 V 至输入电压值的 90%

输出电流可高达 2 A

两个固定转换频率版本:TPS54283:300 kHz TPS54286:600 kHz

两个可选择的过电流保护电平(输出2)

0.8V 电压基准(最大误差1.5%)2.1ms 内部软启动

双路 PWM 输出 180° 倒相比例转换或顺序启动次序,可通过单个引脚进行选择100m Ω 内置高侧 MOSFET 电流模式控制内置补偿逐脉冲(Pulse-by-pulse)过电流保护

热关断保护:148°C

14 引脚 PowerPAD? HTSSOP 封装

应用

机顶盒

数字电视DSP 供电消费电子产品????○

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简明应用框图

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Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review Computing Power

TPS51220, Fixed-Frequency, 99% Duty Cycle Peak Current Mode Notebook System Power 13?

Typical Application Circuit

Description

The TPS51220 is a dual synchronous buck regulator controller with

two LDOs. It is optimized for 5-V/3.3-V system controller, enabling designers to cost effectively complete a 2-cell to 4-cell notebook

system power supply. The TPS51220 supports high efficiency, fast transient response and 99% duty cycle operation. It supports supply input voltages ranging from 4.5 V to 28 V, and output voltages from 1 V to 12 V. Two types of control schemes can be chosen depending on the application. Peak current mode supports stability operation with lower ESR capacitor and output accuracy. The D-CAP? mode supports fast transient response. The high duty (99%) operation and the wide input/output voltage range supports flexible design for small mobile PCs and a wide variety of other applications. The fixed frequency can be adjusted from 200 kHz to 1 MHz by a resistor, and each channel runs 180° out of phase. The TPS51220 can also synchro-nize to the external clock, and the interleaving ratio can be adjusted by its duty. The TPS51220 is available in the 32-pin 5 x 5 QFN package and is specified from –40° C to 85° C.

Features ?Input voltage range: 4.5 V to 28 V

? Output voltage range: 1 V to 12 V

? Selectable light load operation (continuous/auto skip/

Out-of-Audio? mode)

? Programmable droop compensation

? Voltage servo adjustable soft start ? 200-kHz to 1-MHz fixed frequency PWM ? Selectable current/D-CAP mode architecture ? 180° phase shift between channels ? Resistor or inductor DCR current sensing

? Power Good output for each channel ? OCL/OVP/UVP/UVLO protections (OVP disable option) ? Thermal shutdown (non-latch)

? Output discharge function (disable option) ? Integrated boot strap MOSFET switch

? QFN32 (RHB) Applications ?Notebook computer system and I/O bus ?Point of load in LCD TV, MFP

计算电源TPS51220, 固定频率、99% 责任周期峰值电流模式笔记本系统电源

概述

TPS51220 是带两个 LDO 的双路同步降压稳压器控制器。该器件针对 5V/3.3V 系统控制器进行了优化,可支持设计人员实现经济高效的 2 电池至 4 电池笔记本电源设计。TPS51220支持高效率、快速瞬态响应以及 99% 的责任周期运转。该器件所支持的输入电源电压范围为 4.5V 至 28V ,输出电压为 1V 至 12V 。两类控制配置可供选择,取决于应用。峰值电流模式可支持采用较低的 ESR 电容及低输出精度实现稳定的运转。D-CAP? 模式支持快速瞬态响应。大责任周期(99%)运转及宽输入/输出电压范围可支持灵活的设计,如小型移动PC 及多种多样的其他应用。定值频率可通过电阻实现从 200kHz 至 1MHz 的调节,并且每个通道均可 180° 倒相运转。TPS51220 还可同步至外部时钟,交错比率(interleaving ratio)

可通过其负荷(duty)进行调节。TPS51220 采用32-pin 5 x 5 QFN 封装,标称温度范围为 –40° C 至 85° C 。

特点

输入电压范围: 4.5 V 至 28 V 输出电压范围: 1 V 至 12 V 可选择的轻负载运转模式(连续/自动跳变/ Out-of-Audio?模式)

可编程下降(droop)补偿电压伺服可调软启动

200kHz 至 1MHz 定值频率 PWM

可选择电流/D-CAP 模式架构通道间 180° 相位转换电阻或电感 DCR 电流感应针对每个通道的供电良好输出指示过电流限(OCL)/过电压(OVP)/欠压(UVP)/欠压锁定(UVLO)保护(过电压失效选项)

热关断(非闭锁[non-latch])输出放电功能(失效选项)集成启动 MOSFET 开关QFN32 (RHB)

应用

笔记本电脑系统及输入/输出总线液晶电视、多功能一体机(MFP)的负载点?????????????????典型应用电路

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电源管理新产品回顾

Power Management New Products Review Texas Instruments 2Q 2008VLDOIN VTT VDDQ

Standard DDR Application Diagram

regulator. It is specifically designed for low input voltage, low cost,

low noise and low external component count systems where space is at a premium.The TPS51200 maintains fast transient response only requiring a

minimum of 20 μF of ceramic output capacitance. The TPS51200

supports remote sensing function and all features required to power the DDR, DDR2, DDR3, and low-power DDR3/DDR4 VTT bus termination according to the JEDEC specifications.In addition, the TPS51200 provides an open-drain PGOOD signal to monitor the output regulation and an EN signal which can be used

to discharge VTT during S3 (suspend to RAM) for DDR application.

The TPS51200 is available in the thermally efficient 10-pin SON

PowerPAD? (green ROHS compliant and Pb free) and is specified

from –40 °C to 85° C.Features

?Input voltage range: supports 2.5-V and 3.3-V rail ?VLDOIN voltage range: 1.1 V to 3.6 V

?Sink/source termination regulator includes droop compensation ?Requires only 20-μF (min) ceramic output capacitance for memory termination (DDR) applications ?PGOOD to monitor output regulation ?EN input

?REFIN input allows for flexible input tracking either through resistor divider or directly

?Remote sensing (VOSNS)

?±10-mA buffered reference (REFOUT)

?

Built-in Soft Start, UVLO and OCL ?Thermal shutdown

?

Meets DDR, DDR2 JEDEC specifications and supports DDR3 and low-power DDR3/DDR4 VTT applications ?10-pin SON with PowerPAD Applications

?Memory termination regulator for DDR, DDR2, DDR3 and low-power DDR3/DDR4

?Notebook, desktop, server, telecom, datacom, GSM base station,LCDTV/PDPTV, copier, printer and set-top box

吸收/馈送 DDR 终端稳压器TPS51200 是吸收/馈送 DDR 终端稳压器,针对低输入电压、低成本、低噪音且外部元件数量极少的系统进行了特别的优化,以获取额外的空间裕量。

TPS51200 保持了其快速瞬态响应的特性,仅需要一个最小化的 20μF 陶瓷输出电容。TPS51200 支持遥感(remote sensing)功能,所有特性均是为 DDR 、DDR2、DDR3及低功耗DDR3/DDR4 VTT 总线终端供电所必备的,符合 JEDEC 规范。此外,TPS51200 还针对 DDR 应用提供了漏极开路供电良好(PGOOD)指

示信号以监测输出稳压,并提供了使能(EN)信号以用于 S3(suspend to RAM ,挂起到内存)期间 VTT 放电。

TPS51200 采用高能效(thermally ef?cient)的 10 引脚 SON Power PAD? 封装(绿色 ROHS 兼容,无铅),指定温度范围为:–40 °C 至 85° C 。

特点

输入电压范围:可支持 2.5V 及 3.3V 电源轨

VLDOIN 电压范围:1.1 V 至 3.6 V 吸收/馈送终端稳压器包括了下降(droop)补偿功能

仅需要 20μF (最小值)的陶瓷输出电容即可用于内存终端应用

供电良好(PGOOD)指示信号用以监测输出稳压使能输入

基准(REFIN)输入可支持灵活的输入追踪——电阻分频器或直接实现遥感功能(VOSNS)±10mA 缓冲基准(REFOUT)内置软启动、欠压锁定及过电流限热关断符合 DDR 、DDR2 JEDEC 规范,并支持 DDR3 及低功耗 DDR3/DDR4 VTT 应用带

PowerPAD 的

10 引脚

SON 封装

应用DDR 、DDR2、DDR3 及低功耗 DDR3/DDR4 的内存终端稳压器

笔记本、手提电脑、服务器、电信、数据通信、GSM 基站、液晶电视/

等离子电视、复印机、打印机及机顶盒

???????????????标准 DDR 应用框图

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电源管理新产品回顾

Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review TMS320F28015 Digital Signal Controller ?

C2000? Digital Signal Controllers

C2000 DSCs are used to provide full digital control in a wide range

of power-supply applications from AC/DC solutions for telecommuni-cations and servers, to multi-channel isolated and non-isolated DC/DC converters, and DC/AC inverters for uninterruptible power supplies and green energy generation such as solar inverters and wind turbines.

TMS320F28015 Features

?60-MHz controller for AC line and off-line DC/DC

?150-ps PWM resolution (4 channels)

?32-KB flash and 12-KB RAM on-chip ?Fast 12-bit ADC with 16 input channels

?Free Digital Power Software Library

Key Target Applications

?Telecom and server rectifiers

?Single controller for primary and secondary

Performance ?32-bit 60-MHz DSP controller

Integration ?32-KB Flash/12-KB RAM

?8 PWM channels (4 with 150-ps resolution)?ADC: 12-bit, 16 channels, 3.75 MSPS

TMS320F28015 数字信号控制器

C2000? 数字信号控制器

C2000 DSC 用于为各种各样的电源应用提供全数字的控制,其范围从 AC/DC

解决方案(用于电子通信及服务器)到多通道隔离型/非隔离型 DC/DC

转换器,并包括了用于不间断电源的 DC/AC 逆变器以及用于产生绿色能源的太阳能逆变器及风力涡轮。TMS320F28015 特点

60MHz 控制,适用于 AC 线路及离线 DC/DC 应用150ps 脉宽调制分辨率(4 通道)

芯片内置 32KB 闪存及 12KB RAM

快速的 12 位 ADC ,具有 16 个输入通道

免费的数字电源软件库?????

主要目标应用

电信及服务器整流

单个控制器,用于主控(primary)或次级控制(secondary)

性能

32 位 60MHz DSP 控制器

集成

32KB 闪存/ 12KB RAM

8个脉宽调制通道(其中四个具有 150 ps 的分辨率)ADC :12位,16通道,3.75 MSPS

??????

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电源管理新产品回顾

Power Management New Products Review

Texas Instruments 2Q 2008

C2000? Digital Signal Controllers C2000 DSCs are used to provide full digital control in a wide range

of power-supply applications from AC/DC solutions for telecommuni-cations and servers, to multi-channel isolated and non-isolated

DC/DC converters, and DC/AC inverters for uninterruptible power

supplies and green energy generation such as solar inverters and wind turbines.

TMS320F28044 Features

?100-MHz controller for multi-channel DC/DC

?Single controller for six or more independent rails and 16 phases ?150-ps PWM resolution (16 channels) ?128-KB flash and 20-KB RAM on-chip ?Fast 12-bit ADC with 16 input channels

?Free Digital Power Software Library Key Target Applications

?Complex point-of-load for telecommunications infrastructure

Performance

?32-bit 100-MHz DSP controller Integration

?Complete controller for up to 16 outputs/phases ?Supports PMBus

?10 Independent buck converters at 300-kHz switching frequency TMS320F28044 数字信号控制器

C2000?

数字信号控制器C2000 DSC 用于为各种各样的电源应用提供全数字的控制,其范围从 AC/DC 解决方案(用于电子通信及服务器)到多通道隔离型/非隔离型 DC/DC 转换器,并包括了用于不间断电源的 DC/AC 逆变器以及用于产生绿色能源的太阳能逆变器及风力涡轮。

TMS320F28044 特点100MHz 控制,适用于多通道 DC/DC 应用单个控制器可控制 6 个或更多的独立电源导轨以及 16 个相位150ps 脉宽调制分辨率(16 通道)芯片内置 128KB 闪存及 20KB RAM 快速的 12 位 ADC ,具有 16 个输入通道

免费的数字电源软件库

??????主要目标应用电信基础设施的复合负载点

性能

32 位 100MHz DSP 控制器集成

完全的控制器,可支持高达

16 个输出/相位

支持 PMBus

10 个独立的降压转换器,转换频率 300 kHz ?????

德州仪器 2008年第二季度

电源管理新产品回顾

Texas Instruments 2Q 2008

Power Management New Products Review

C2000? Digital Signal Controllers

C2000 DSCs are used to provide full digital control in a wide range of power-supply applications from AC/DC solutions for telecommuni-cations and servers, to multi-channel isolated and non-isolated

DC/DC converters, and DC/AC inverters for uninterruptible power

supplies and green energy generation such as solar inverters and wind turbines.

TMS320F2833x Features

?150-MHz controller for solar, wind, and UPS ?32-bit Floating-point unit

?512-KB flash and 68-KB RAM on-chip ?Fast 12-bit ADC with 16 input channels ?Free Digital Power Software Library

Key Target Applications ?Solar inverters

?Wind turbines

?Uninterruptible power supplies Performance

?150-MHz floating-point DSP controller ?Software compatible with all F28xx DSCs

TPS320F2833x 数字信号控制器

C2000?

数字信号控制器C2000 DSC 用于为各种各样的电源应用提供全数字的控制,其范围从 AC/DC 解决方案(用于电子通信及服务器)到多通道隔离型/非隔离型 DC/DC 转换器,并包括了用于不间断电源的 DC/AC 逆变器以及用于产生绿色能源的太阳能逆变器及风力涡轮。

TMS320F2833x 特点150MHz 控制,适用于太阳能、风能及不间断电源(UPS)应用32位浮点型单元芯片内置 512KB 闪存及 68KB RAM 快速的 12 位 ADC ,具有 16 个输入通道

免费的数字电源软件库

?????主要目标应用太阳能逆变器风力涡轮

不间断电源

性能

150MHz 浮点型 DSP 控制器与所有的F28xx 系列 DSC 软件兼容

?????

1

Power Management New Products Review Texas Instruments 2Q 2008 18Portable Power

TPS62240/42/43, 2.25-MHz 300-mA Step-Down Converter in 2 x 2 SON/TSOT-23 Package ?

TPS62243DRV L1

V IN

C

V OUT1.8 V

Description

The TPS62240 device is a high-efficiency synchronous step-down

DC/DC converter optimized for battery powered portable applications.

It provides up to 300-mA output current from a single Li-Ion cell and

is ideal to power portable applications like mobile phones and other

portable equipment.

With an input voltage range of 2 V to 6 V, the device supports

applications powered by Li-Ion batteries with extended voltage range,

two- and three-cell alkaline, 3.3-V and 5-V input voltage rails.

The TPS62240 operates at 2.25-MHz fixed switching frequency and

enters Power Save Mode operation at light load currents to maintain

high efficiency over the entire load current range.

The Power Save Mode is optimized for low output voltage ripple.

For low-noise applications, the device can be forced into fixed-

frequency PWM mode by pulling the MODE pin high. In the shutdown

mode, the current consumption is reduced to less than 1 μA.

TPS62240 allows the use of small inductors and capacitors to

achieve a small solution size.

The TPS62240 is available in a 5-pin TSOT-23 and 6-pin 2mm x 2mm

SON package.

Features

?High-efficiency step-down converter

?Output current up to 300 mA

?V IN range from 2 V to 6 V for Li-Ion batteries with extended

voltage range

?2.25-MHz fixed frequency operation

?Power Save Mode at light load currents

?Output voltage accuracy in PWM Mode ±1.5%

?Adjustable output voltage from 0.6 V to V IN

?Typical 15-μA quiescent current

?100% duty cycle for lowest dropout

?Available in a TSOT23 and 2 x 2 x 0.8 mm SON package

?Allows < 1 mm solution height

Applications

? Bluetooth?headset

? Cell phones, smart-phones

? WLAN

? PDAs, pocket PCs

? Low-power DSP supply

? Portable media players

? Digital cameras

便携式电源

TPS62240/42/43,采用 2 x 2 SON/TSOT-23 封装的 2.25MHz 300mA 步降转换器

概述

TPS62240 是高效同步步降 DC/DC 转换器,针对电池供电的便携式应

用进行了优化。该器件可通过单个锂离子电池提供高达 300 mA的输出

电流,可理想的用于为便携式应用供电,诸如移动电话及其他便携式设

备。

该器件的输入电压范围为 2V 至 6V,可支持扩展电压范围的锂离子电池

供电应用,或是 2 到 3 块碱性电池以及 3.3V 和 5V 输入电压轨供电的应

用。

TPS62240 工作于 2.25 MHz 的固定转换频率,在倾负载电流情况下可进

入功耗节省模式运行,从确保了整个负载电流范围内的高效率。

功耗节省模式针对低输出电压纹波进行了优化。对于低噪声的应用而

言,上拉MODE 引脚至高电平可使该器件强制进入固定频率脉宽调制模

式。在关断模式下,器件的电流损耗可降至低于1 μA。

TPS62240 允许使用小电感及小电容,以实现小型的解决方案尺寸。

TPS62240 采用 5 引脚 TSOT-23 封装或 6引脚 2mm x 2mm SON 封装。

特点

高效步降转换器

输出电流高达 300 mA

输入电压(V IN)范围从 2 V 至 6 V ,适用于扩展温度范围的锂离子电池

2.25MHz 固定频率运转

轻负载电流时进入功耗节省模式

脉宽调制模式下输出电压精度为±1.5%

可调节输出电压范围:0.6V 至 V IN

典型的 15μA 静态电流

100% 责任周期,以实现最低的压降(dropout)

可采用 TSOT23 封装或 2 x 2 x 0.8 mm SON 封装

可实现解决方案高度小于 1 mm

应用

蓝牙(Bluetooth?)耳机

蜂窝电话、智能电话

WLAN

PDA、掌上电脑

低功耗 DSP 电源

便携式媒体播放器

数码相机

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德州仪器 2008年第二季度电源管理新产品回顾

德州仪器 2008年第二季度

电源管理新产品回顾

Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review TPS62260/61/62, 2.25-MHz 600-mA Step-Down Converter in 2 x 2 SON/TSOT-23 Package ?

L1

V IN C V OUT

1020304050607080

90100I O - Output Current (mA)

E f ?c i e n c y (%)

Description

The TPS62260 device is a high-efficiency synchronous step-down

DC/DC converter optimized for battery powered applications. It

provides up to 600-mA output current from a single Li-Ion cell and is ideal to power mobile phones and other portable applications. With an wide input voltage range of 2 V to 6 V, the device supports applications powered by Li-Ion batteries with extended voltage range, two- and three cell alkaline batteries, 3.3-V and 5-V input voltage rails.

The TPS62260 operates at 2.25-MHz fixed switching frequency and

enters Power Save Mode operation at light load currents to maintain high efficiency over the entire load current range. The Power Save Mode is optimized for low output voltage ripple. For low-noise applications, the device can be forced into fixed-frequency PWM mode by pulling the MODE pin high. In the shutdown mode, the current consumption is reduced to less than 1 μA. TPS62260

allows the use of small inductors and capacitors to achieve a

small solution size. The TPS62260 is available in a very small 2 mm x 2 mm 6-pin SON and TSOT-23 5-pin package.

Features

?High-efficiency step-down converter

?Output current up to 600 mA

?V IN

range from 2 V to 6 V for Li-Ion batteries with extended voltage range

?2.25-MHz fixed frequency operation

?Power Save Mode at light load currents ?Output voltage accuracy in PWM Mode ±1.5% ?Typical 15-μA quiescent current ?100% duty cycle for lowest dropout ?Available in a TSOT23 and 2 x 2 x 0.8 mm SON package

?Allows < 1 mm solution height

Applications ? PDAs, pocket PCs ? Low-power DSP supply ? Portable media players ? Digital cameras

TPS62260/61/62,采用 2 x 2 SON/TSOT -23 封装的 2.25MHz 600mA 步降转换器

概述

TPS62260是高效同步步降 DC/DC 转换器,针对电池供电应用进行了优化。该器件可通过单个锂离子电池提供高达 300 mA 的输出电流,可理想的用于为移动电话及其他便携式设备供电。该器件的输入电压范围为 2V 至 6V ,可支持扩展电压范围的锂离子电池供电应用,或是 2 到 3 块碱性电池以及 3.3V 和 5V 输入电压轨供电的应用。

TPS62260 工作于 2.25 MHz 的固定转换频率,在倾负载电流情况下可进

入功耗节省模式运行,从确保了整个负载电流范围内的高效率。功耗节省模式针对低输出电压纹波进行了优化。对于低噪声的应用而言,上拉MODE 引脚至高电平可使该器件强制进入固定频率脉宽调制模式。在关断模式下,器件的电流损耗可降至低于1 μA 。TPS62260 允许使用小电感及小电容,以实现小型的解决方案尺寸。

TPS62240 可采用 2mm x 2mm 6引脚 SON 封装或 5 引脚 TSOT -23封装。

特点

高效步降转换器输出电流高达 600 mA

输入电压(V IN )范围从 2 V 至 6 V ,适用于扩展温度范围的锂离子电池

2.25MHz 固定频率运转

轻负载电流时进入功耗节省模式

脉宽调制模式下输出电压精度为 ±1.5%

典型的 15μA 静态电流100% 责任周期,以实现最低的压降(dropout)可采用 TSOT23 封装或 2 x 2 x 0.8 mm SON 封装

可实现解决方案高度小于 1 mm 应用PDA 、掌上电脑低功耗 DSP 电源便携式媒体播放器数码相机

????????

??????

Power Management New Products Review Texas Instruments 2Q 2008 TPS62290/93, 1-A Step-Down Converter in 2 x 2 SON Package

?

TPS62290DRV L1

V

C

30

40

50

60

70

80

90

100

I O - Output Current (mA)

E

f

?

c

i

e

n

c

y

(

%

)

0.000010.00010.0010.010.11 Description

The TPS6229x device is a high-efficiency synchronous step-down

DC/DC converter optimized for battery powered portable applications.

It provides up to 1000-mA output current from a single Li-Ion cell.

With an input voltage range of 2.3 V to 6 V, the device supports

batteries with extended voltage range and is ideal for portable power

applications like mobile phones and other portable equipment.

The TPS6229x operates at 2.25-MHz fixed switching frequency and

enters Power Save Mode operation at light load currents to maintain

high efficiency over the entire load current range.

The Power Save Mode is optimized for low output voltage ripple. For

low-noise applications, the device can be forced into fixed-frequency

PWM mode by pulling the MODE pin high. In the shutdown mode,

the current consumption is reduced to less than 1 μA. The TPS6229x

allows the use of small inductors and capacitors to achieve a small

solution size.

The TPS6229x is available in a 2 mm x 2 mm 6-pin SON package.

Features

?High-efficiency step-down converter

? Output current up to 1000 mA

? V IN range from 2.3 V to 6 V

? 2.25-MHz fixed frequency operation

? Power Save Mode at light load currents

? Output voltage accuracy in PWM mode ±1.5%

? Fixed output voltage options

? Typ. 15-μA quiescent current

? 100% duty cycle for lowest dropout

? Voltage positioning at light loads

? Available in a 2 x 2 x 0.8 mm SON package

Applications

?Cell phones, smart-phones

? WLAN

? PDAs, pocket PCs

? Low-power DSP supply

? Portable media players

? POL

TPS62290/93, 采用 2 x 2 SON 封装的 1A 步降转换器

概述

TPS6229x 是高效同步步降 DC/DC 转换器,针对电池供电应用进行了优

化。该器件可通过单个锂离子电池提供高达 1000 mA的输出电流。

TPS6229x 的输入电压范围为 2.3V 至 6V,支持扩展电压范围的电池供电

应用,可理想的用于为便携式设备供电,诸如移动电话及其他便携式设

备。

TPS6229x 工作于 2.25 MHz 的固定转换频率,在倾负载电流情况下可进

入功耗节省模式运行,从确保了整个负载电流范围内的高效率。

功耗节省模式针对低输出电压纹波进行了优化。对于低噪声的应用而

言,上拉MODE 引脚至高电平可使该器件强制进入固定频率脉宽调制模

式。在关断模式下,器件的电流损耗可降至低于1 μA。TPS6229x 允许

使用小电感及小电容,以实现小型的解决方案尺寸。

TPS6229x 采用 2mm x 2mm 6引脚 SON 封装。

特点

高效步降转换器

输出电流高达 1000 mA

输入电压(V IN)范围从 2.3 V 至 6 V

2.25MHz 固定频率运转

轻负载电流时进入功耗节省模式

脉宽调制模式下输出电压精度为±1.5%

定值输出电压选项

典型的 15μA 静态电流

100% 责任周期,以实现最低的压降(dropout)

采用 2 x 2 x 0.8 mm SON 封装

应用

蜂窝电话、智能电话

WLAN

PDA、掌上电脑

低功耗 DSP 电源

便携式媒体播放器

负载点应用

?

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德州仪器 2008年第二季度电源管理新产品回顾

电源技术的进展与电源管理的应用

电源技术的进展与电源管理的应用 一、引言 电能是目前人类生产和生活中最重要的一种能源形式。合理、高效、精确和方便地利用电能仍然是人类所面临的重大问题。采用电力电子技术的电源装置给电能的利用带来了革命。在世界范围内,用电总量中经过电力电子装置变换和调节的比例已经成为衡量用电水平的重要指标,目前全球范围内该指标的平均数为40%,据美国国家电力科学研究院预测,到2010年将达到80%。这对电源技术提出了新的挑战。 上世纪80年代,提出了电源制造中电力电子集成概念,明确了集成化是电力电子技术未来发展的方向,是解决电力电子技术发展面临障碍的最有希望的出路。电源集成电路逐步成为功率半导体器件中的主导器件,把电源技术推向了电源管理的新时代。电源管理集成电路分成电压调整器和接口电路两方面。正是因为这么多的集成电路(IC)进入电源领域,人们才更多地以电源管理来称呼现阶段的电源技术。 二、电源技术的进展 电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术。随着科学技术的发展,电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关。目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。它对现代通讯、电子仪器、计算化、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠性的电源起着关键的作用。 上世纪40年代晶体管问世,随后不到十年,晶闸管在晶体管渐趋成熟的基础上问世,从而揭开了电源技术长足发展序幕。半个世纪以来,电源技术的发展不断创新。 1、高频变换是电源技术发展的主流

电源技术的精髓是电能变换。利用电能变换技术,将市电或电池等一次电源变换成适合各种用电对象的二次电源。开关电源在电源技术中占有重要地位,从20kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达兆赫兹的高频开关电源,为高频变换提供了物质基础,促进了电源技术的发展。高频化带来的最直接的好处是降低原材料消耗,电源装置小型化,提高功率密度,加快系统的功态响应,进一步提高电源装置的效率,有效抑制环境噪声污染,并使电源进入更广泛的领域,特别是高新技术领域,进一步扩展了它的应用范围。 2、新理论、新技术的指导 单管降压、升压电路、谐振变换、移相谐振、软开关PWM、零过渡PWM等电路拓扑理论;计算机辅助设计(CAD)、功率因数校正、有源箍位、并联均流、同步整流、高频磁放大器、高速编程、遥感遥控、微机监控等新技术,指导厂电源技术的发展。 3、新器件、新材料的支撑 晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、大功率晶体管(GTR)、绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)、功率场效应晶体管(MOSFET)、智能ICBT(IPM)、MOS 栅控晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、超快恢复二极管、无感电容器、无感电阻器、新型铁氧体、非晶和微晶软磁合金、纳米晶软磁合金等元器件,装备厂现代电源技术、促进电源产品升级换代。并正在研究开发砷化镓(GaAs)、半导体金刚石、碳化硅(SiC)半导体材料。 4、控制的智能化 控制电路、驱动电路、保护电路采用集成组件。数字信号处理器DSP 的采用,实现控制全数字化。控制手段用微处理器和单片机组成的软件控制方式,达到了较高的智能化程度,并且进一步提高电源装置的可靠性。 5、电源电路的模块化、集成化 单片电源和模块电源取代整机电源,功率集成技术简化了电源的结构,已经在通讯、电力获得广泛应用,并且派生出新的供电体制――分布式供电,使集中供电单一体制走向多元化。电路集成的进一步发展是

ACPI电源管理总结

S1,S2:待机。只关闭CPU。S1是完全加电;S2是如果CPU不活动就进入待机状态。 S3:挂起到内存,关闭硬盘,其它设备处于加电等待状态。 S4:休眠,内存写入硬盘后,关闭所有设备。 S5:关机;S0:开机 Windows XP的电源管理 高级电源管理(APM) 规范定义以下电源状态: ?就绪S1 ?待机S2 ?挂起S3 ?休眠S4 ?关闭S5 其中的三个状态既可应用于单个计算机组件,又可应用于整个计算机。挂起状态处于特殊的低能耗状态,它应用于整个计算机而非单个组件。 就绪S1 在就绪状态下,计算机或设备处于完全加电状态且随时可用。“就绪”的APM 定义只表示计算机或设备处于完全加电状态,但不区分活动和空闲情况。 待机S2 待机是指在节能的、依赖系统的中间状态。在中央处理器单元(CPU) 空闲且在指定的时间间隔内无设备活动时进入待机状态。计算机将在发生以下某个事件之后返回到就绪状态:?某个设备引发了硬件中断 ?访问了任何受控设备 当计算机处于待机状态时,会保存所有数据和操作参数。 挂起S3 挂起状态被定义为这样一种计算机状态:它是可用的最低能耗级别,能够保存操作数据和参数。挂起状态可由系统的基本输入输出系统(BIOS) 或BIOS 之上的软件来启动。如果系统BIOS 检测到需要立即响应(如电池进入极低的能源状态)的情况,它可在不发出通知的情况下将计算机置为挂起状态。如果计算机处于挂起状态,则在恢复正常活动之前不进行计算。直到由外部事件(如按按钮、计时器警报等)给出信号后,才会恢复活动。 休眠S4 Windows XP 对休眠提供内置的支持(操作系统控制的ACPI S4 休眠状态)。休眠会保存计算机的完整状态并关闭电源。计算机看上去处于关闭状态。这是可用的最低电源休眠状态,而且可以安全地关闭电源。 在从休眠状态恢复后,BIOS 执行正常的开机自检,然后读取已创建的用于保存计算机状态的休眠文件。计算机返回到进入休眠模式之前所处的最后状态。休眠模式可减少启动时间。

DCDC开关电源管理芯片的设计

DC-DC开关电源管理芯片的设计 引言 电源是一切电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响电子设备的可靠性。而开关电源更为如此,越来越受到人们的重视。目前的计算机设备和各种高效便携式电子产品发展趋于小型化,其功耗都比较大,要求与之配套的电池供电系统体积更小、重量更轻、效率更高,必须采用高效率的DC/ DC开关稳压电源。 目前电力电子与电路的发展主要方向是模块化、集成化。具有各种控制功能的专用芯片,近几年发展很迅速集成化、模块化使电源产品体积小、可靠性高,给应用带来极大方便。 从另一方面说在开关电源DC-DC变换器中,由于输入电压或输出端负载可能出现波动,应保持平均直流输出电压应能够控制在所要求的幅值偏差范围内,需要复杂的控制技术,于是各种 PWM控制结构的研究就成为研究的热点。在这样的前提下,设计开发开关电源DC-DC控制芯片,无论是从经济,还是科学研究上都是是很有价值的。 1. 开关电源控制电路原理分析 DC-DC变换器就是利用一个或多个开关器件的切换,把某一等级直流输入电压变换成另—等级直流输出电压。在给定直流输入电压下,通过调节电路开关器件的导通时间来控制平均输出电压控制方法之一就是采用某一固定频率进行开关切换,并通过调整导通区间长度来控制平均输出电压,这种方法也称为脉宽调制[PWM]法。 PWM从控制方式上可以分为两类,即电压型控制(voltage mode control)和电流型控制(current mode control)。电压型控制方式的基本原理就是通过误差放大器输出信号与一固定的锯齿波进行比较,产生控制用的PWM信号。从控制理论的角度来讲,电压型控制方式是一种单环控制系统。电压控制型变换器是一个二阶系统,它有两个状态变量:输出滤波电容的电压和输出滤波电感的电流。二阶系统是一个有条件稳定系统,只有对控制电路进行精心的设计和计算后,在满足一定的条件下,闭环系统方能稳定的工作。图1即为电压型控制的原理框图。 图1 电压型控制的原理框图 电流型控制是指将误差放大器输出信号与采样到的电感峰值电流进行比较.从而对输出脉冲的占空比进行控制,使输出的电感峰值电流随误差电压变化而变化。电流控制型是一个一阶系统,而一阶系统是无条件的稳定系统。是在传统的PWM电压控制的基础上,增加电流负反馈环节,使其成为一个双环控制系统,让电感电流不在是一个独立的变量,从而使开关变换器的二阶模型变成了一个一阶系统。信号。从图2中可以看出,与单一闭环的电压控制模式相比,电流模式控制是双闭环控制系统,外环由输出电压反馈电路形成,内环由互感器采样输出电感电流形成。在该双环控制中,由电压外环控制电流内环,即内环电流在每一开关周期内上升,直至达到电压外环设定的误差电压阂值。电流内环是瞬时快速进行逐个脉冲比较工作的,并且监测输出电

设计人员利用各种电源管理方案

减小运算放大器的功率 李德润5030209131 随着系统的变大,减小功耗在许多电子系统中变得更加重要,设计人员利用各种电源管理方案,为各子系统提供合理,必须的电源。关闭各个部分的电源很容易,而重新接通某部分的电源时,不仅应该考虑加电期间各步骤的次序,而且需要考虑系统中的设计变化,以确保加电成功。运算放大器加电需要遵循以下三步: (1)要有合适的接地; (2)加电前放大器输入引脚上无电压; (3)给放大器加电。第一步通常很容易,多数时候放大器的接地引脚直接接地。 第三步中如果加电太快或太慢可能会带来问题。困难的是第二步,确保加电之前输入引脚上没有电压。在放大器加电时,输入引脚带电会造成以下后果,即:放大器闭锁,主要是CMOS放大器的问题;EDS(静电放电)二极管通电和不稳定输出,也会影响放大器。闭锁导致过热熔化当放大器内部的晶体管和它们下面的裸片基片之间的P-N接头产生寄生SCR时,就会发生闭锁。SCR是四层(PNPN) 器件,一旦触发就会保持导通,直到电源切断。 图1所示为互连的PNP及NPN晶体管的示意图,当电流在晶体管基极中流动时,电流将会自我生成,并把该结构锁在导通状态,导致焊线熔化或该零件损坏。这主要是CMOS 器件的问题。通过给放大器的输入引脚串联高阻值的电阻器可以消除闭锁。设计者需要在各种温度、供电电压和电源接通速度下评估电路,以避免闭锁。限制输入到放大器的电流,可以使放大器免于毁坏,但无法阻止闭锁。闭锁发生后,必须先切断其供电引脚和输入引脚的电源,再重新给放大器加电接通。ESD二极管提供保护途径现代放大器的引脚上都有一对ESD二极管,保护其内部电路免受静电放电的破坏。如果静电放电是“正”进入输入引脚(如图2所示),那么高压侧二极管会把能量传导到电源的“正”电源电压轨。如果放电为“负”,那么低压侧EDS二极管会前向偏置,并把输入引脚固定到底部电源电压轨。在这种方式中,所有引脚偏离供电引脚不超过0.6 V。

数字电源控制系统的应用实例

数字电源控制系统的应用实例 在数字电源的所有讨论中,必须区分两个关键的概念:功率控制和功率管理。Ericsson 公司采用电源控制这个术语来表达电源内部的控制功能,特别是器件内部能量流的逐周期管理。这个定义包括反馈回路和内部管理功能。与电源的开关频率相比,电源控制功能以实时方式运行。控制功能可以采用模拟或数字技术,通过采用通常对终端用户而言是一回事的任意一种技术的电源来实现。也就是说,采用数字电源控制可能不需要终端用户端的任何改变或新设计。 相比之下,电源管理是指一个或多个电源外部的通信和/或控制。这包括电源系统配置、个别电源的控制和监视以及故障检测通信。电源管理功能并不是实时的,这些功能以一个比电源的开关频率慢的时间刻度工作。现在,这些功能开始结合模拟和数字技术。例如,电阻通常对输出电压进行编程,而电源时序通常需要连接至每个电源的专用控制线路。根据Ericsson的定义,数字电源管理意味着所有这些功能都采用数字技术。此外还采用某种数据通信总线结构来最大限度地降低互连复杂性,而不是对每个电源采用多个定制的互连进行时序和故障监视。 电源控制 图1的左边是一个脉宽调制(PWM)IC,这个电路为标准模拟控制回路提供主要控制。一个电阻分压器对电源的输出电压进行采样,误差放大器将该输出电压与DC参考电压进行比较。误差放大器的输出是一个强度与所需的输出电压校正成正比的模拟信号。这个误差信号馈入到PWM芯片,该芯片产生一个其脉宽由误差信号定义的输出脉冲。PWM输出脉冲则控制功率级半导体(通常为MOSFET)的导通时间。由于MOSFET具有较大的输入门电容,因此驱动器电路有必要有效率地导通和关断它们。固定电阻电容网络一般会补偿回路,以确保动态响应和稳定性之间的正常平衡。

双电源管理办法

屏南县供电有限公司双电源(自备电源)管理办法 (试行) 第一条本办法对双回路供电、客户自备电源的安装以及投入运行的管理进行规定,适用于营业、用电检查受理客户申请双回路供电、安装自备电源以及投入运行的管理。 第二条供电所营业窗口负责受理客户双回路供电、安装自备电源的申请,营销部负责客户双回路供电、安装自备电源投入运行的管理。 第三条供电营业窗口按客户负荷重要性、用电容量和供电可能性,受理下列客户的双回路供电申请: (一)中断供电将会造成人身伤亡;造成环境严重污染;造成重要设备损坏,连续性生产企业长期不能恢复;造成重大的政治和社会影响的单位。 (二)重要科研单位、军工企业、医疗单位,电气化生活小区。 第四条因受电网供电条件限制,暂不可能向上列客户提供双回路供电,客户可以自备发电机组作为备用电源。 第五条营业窗口受理双回路供电或者自备发电机组 申请后,应在规定时限内通知勘测人员或用电检查人员现场勘测,双回路供电应由营销部会同生技、调度共同审查,经公司领导审批后方可实施。 第六条客户的保安电源由客户自行解决。

第七条公司应就双回路供电、自备发电机组投入运行的安全事项与用电客户签订双电源(自备电源)协议书,明确责任。协议书、副本由供电企业和用电客户各执一份。 第八条双电源(自备电源)的切换装置和接线要求。 (一)常、备用电源切换操作装置,原则上应安装于同一变电室内; (二)高压双电源供电的,电源侧的刀闸应尽量采用机械联锁装置。 (三)供电可靠性有特殊要求的,可采用电气闭锁,保证在任何情况下,只有一路电源投放运行而无误并列的可能。 (四)低压双电源供电的,应在双电源进线端(包括零线),装设四极双投刀闸,由此转换电源。如双电源的进户点距离过远,四极双投刀闸前的电源进线,应采用电缆,防止误接用电设备而造成电源倒送。 (五)自备发电机作为备用电源的,不得同时使用电网电源和自备发电机电源。如发电机装设地点较远,应采用电缆布线,严禁在双投刀闸前接用任何电器设备。如是高压供电客户,因受发电机容量限制,只能供给一部分车间或保安设备的,其线路应与由电网供电的线路严格分开架设,不得同杆架设或混接。两电源间应装设双投刀闸,由此转换电源。 第九条双电源(自备电源)的运行要求

电源管理系统

电源管理系统要求: 一、运行环境: 海上石油钻井平台或母船 进线侧电源:3*380VAC 50Hz 出线侧电源:3*1000VAC 50Hz 二、系统需要实现的基本功能: 1、对进线侧输入电源进行冗余保护,可实现一路电源故障时,自动或手动切换到另一路电源;自动切换时间尽可能短; 2、出线侧电源由进线侧电源通过变压器升压获得,同时该变压器可用于对负载电机(约100KW)进行自耦降压启动,启动过程全程监控; 3、对出线侧负载进行正常的启动/停止、紧急停车等常规功能; 4、对进线侧和出线侧电源进行实时监控,监控内容包括:电压、电流、功耗、功率、相序、温度、计时、绝缘等; 5、电源管理系统在监测到第4条中的电压、电流等参数超过额定值时需要进行相应的声光报警或跳闸等执行动作; 6、关于整个电源管理系统的绝缘,由于负载设备通过出线侧电缆连接至海底工作,对绝缘的监测和安全控制是电源管理系统的重要环节,故要求: a、对上述绝缘参数进行实时、严密的监控和记录; b、依据相关海底电气绝缘标准,设置报警值、跳闸值,且监测到整个 电源管理系统及负载侧绝缘降低至相应的设定值时进行报警或跳闸 动作;

c、电源管理系统应有对上述绝缘的测试功能,可在电源管理系统、海 底设备和连接电缆合闸工作前进行绝缘测试,测试值低于报警值或 跳闸值时,整个电源管理系统不得启动; 7、人机界面采用触摸屏或其他数字仪表进行监测、操作及数据记录等; 8、整个系统设有相应的通讯端口,以便于对其进行远程监测和操作; 三、其他要求: 1、上述功能的实现必需达到稳定可靠,故障率低; 2、所有元器件的必须用进口国际知名品牌; 3、电源管理系统的其他设计参照符合使用环境的相关技术规范,上述内容中如有与相关国家和行业规范冲突之处,请及时沟通; 4、上述内容为基本要求,贵公司如有更优化、合理的建议,请及时沟通;

电源管理中的S0 S1 S2 S3 S4 S5

ACPI(Advanced Configuration and Power Interface),即高级配置与电源接口。这种新的能源管理可以通过诸如软件控制"开关"系统,亦可以用Modem信号唤醒和关闭系统。 ACPI在运行中有以下几种模式: S0 正常。 S1 CPU停止工作。唤醒时间:0秒。 S2 CPU关闭。唤醒时间:0.1秒。 S3 除了内存外的部件都停止工作。唤醒时间:0.5秒。 S4 内存信息写入硬盘,所有部件停止工作。唤醒时间:30秒。(冬眠状态) S5 关闭。 判断系统是处于S1模式还是在S3模式,最简单的办法是仔细观察系统的情况:在ACPI 的S1休眠模式下,只有CPU停止工作,其他设备仍处于加电状态。而在S3模式(BIOS->电源管理->Suspend to RAM设为Enable,除内存外其他设备均处于断电状态)。所以我们只需按一下光驱上的弹出钮即可,不能打开光驱门则处于S3状态,反之则处于S1状态。还有一种比较简单的方法是:在S3模式下,系统完全是安静的,所有风扇全部停止工作,此时系统不能从键盘唤醒,手工唤醒的方法只能是按前面板上的电源按钮。 S1 =>Standby。即指說系統處於低電源供應狀態,在 windows or BIOS 中可設定螢幕訊號輸出關閉、硬碟停止運轉進入待命狀態、電源燈號處於閃爍狀態。此時動一動滑鼠、按鍵盤任一鍵均可叫醒電腦。 S2 =>Power Standby。和 S1 幾乎是一樣。 S3 =>Suspend to RAM。即是把 windows 現在存在記憶體中的所有資料保存不動,然後進入「假關機」。此時除了記憶體需要電源來保持資料以外,其它的設備、裝置全部停止供電。也就是說,理論上可以把CPU, PCI, AGP device 拿掉又插回去,電腦也可能正常完成開機及運作,只要不動到記憶體和電源的部份。這時只剩下電源燈號一閃一閃的,其它和關機沒什麼兩樣。(電源供應器的風扇也停止運轉喔)重新開新後,電腦只是把記憶體的資料完整性確認後,即立刻會回到你進 S3 前的畫面。記得有人試過,在燒錄中啟動 S3 ,CDRW 還會自動啟動 Just-Link ,等你回復後它又自動繼續燒。(聽說而以,自己沒試過)。 S4 =>Suspend to Disk。即是把 windows 記憶體中的資料完整的存在硬碟中。等開機時就直接從存這些資料的地方直接完整的讀到記憶體,不需要跑一堆應用程式。使用這種模式的話,硬碟一定要騰出一個完整的連續空間。Windows 98/SE 必需要用軟體去製作一個大檔案或是一個磁區來提供 win98/SE 執行 S4 這功能,WinME/2000/XP 本身就有製作一個大檔案來給 S4 功能用(在電源管理中有一個啟動休眠,就是這個啦)。在啟動後,在 C: 下會看到一個和你電腦現有記憶體大小一樣的大檔案。 S5 =>Shutdown....這不用說了吧! S1/S3 在 windows 中都叫「待命 or standby」,所以在 BIOS 裏會有一個選項,設定說Standby mode 為何,是要 S1 還是 S3,所以啦。S1 和 S3 是不能同時存在的。不是S1,S4,S5 就是 S3,S4,S5 。 待机、休眠、睡眠的区别和优缺点,Vista下推荐使用睡眠。

智能手机电源管理模块的设计

龙源期刊网 智能手机电源管理模块的设计 作者:芦昱昊 来源:《电子技术与软件工程》2017年第04期 摘要随着国民生活质量的不断提高,电子产品更新换代的速度也越来越快。通讯产品中的电源动力系统一直是开发者关注的重点,也是用户选择智能手机的关键选项,因此对智能手机电源管理模块的设计分析是十分必要的。 【关键词】智能手机电源模块设计管理 手机行业的发展变化可谓是日新月异,近年来肉眼可见的黑白屏到彩色屏、仅有通话功能到目前的各种实用应用,都是智能手机功能进步的体现。然而这些复杂功能的实现都是需要稳定的电源系统作为支持的,因此开展电源模块的电压以及效率设计管理是为智能手机的良好发展前景奠定基础。 1 智能手机电源管理模块的设计原则 智能手机的设计过程是设计师明确消费者对设备要求下进行的,因此需要从体积、重量、续航时间上等多方面进行详细考虑。智能手机体积的缩小处理是针对系统集中功能和元件封装技术的体现,因此需要考虑到减小PCB板后产生的各种影响。在体积和重量都有限制的情况下,提高电池的容量和密度是最佳的创新选择,同时注重电源系统在工作状态下的转化频率,也是处理续航时间的主要方案。由此可知,电源管理模块的转化率和能耗是手机改革重点,手机厂家需要从电能转化的效率和电源的使用效率两方面提高设备的科技含量,制造出具备高性价比和满足消费者需求的优势产品。 2 智能手机电源管理模块的设计分析 2.1 PMU 市面上很多电子产品需要根据实际功能调节出不同电压的电源,也就意味着电池在供电的同时还需要根据芯片迅速转换电压,转换期间的功率损耗也应当保持在规定范围之内,同时该电源模块还需要维持电源的充电安全。这样的新型电源模块电路被称作是电源管理单元,英文缩写为PMU,是为提高电源转化效率和降低能耗的电源管理方案。PMU的构架分为集中式和分布式,但是二者共同存在的几率很小,设计者需要在系统划分之初决定好使用哪种方案。集中式是仅执行PMU附近的单一处理器进行电压调节和电源切换工作,而分布式系统则是作用于每一个电源子系统上。二者的选择重点是从智能手机应用的数量和响应速度的要求,同时还要考虑到电源模块管理过程中的间隔距离。通过比较来看,PMU分布式的方案较集中式的灵活一些,只需要在系统之间加入一根电源轨,作为所有外围的电源连接线,那么每一个外围电

数字电源管理技术及应用详解

数字电源管理技术及应用详解 本文介绍了数字电源的基本特点、数字电源相比于模拟电源的优势和数字电源管理的主要内容,也介绍了数字电源管理技术的应用。 新一代集成电路需要3.3V,1.8V甚至更低的电源电压,单个器件需要多路电压供电,而且电流的需求很大,电压也必须以正确的时序加到器件上。为这些器件供电的电压必须在电路板上(最好在距离这些器件近的地方)产生,以使压降最小和电压稳定。高性能的DC/DC 转换器适用于宽范围输入,既可作为隔离式电源,也可作为非隔离负载点转换器。因此,大多数板载电源系统已经采用DC/DC转换模块作为供电主体。但是,若缺少了电源管理电路,则无法构建一个完整、健全的电源系统。电源管理的内容包括:电源系统监控、定序和跟踪、监视和失效保护。电源管理器件在输入端处理共模抑制、起动限制、起动和关闭的控制,甚至功率因数校正等功能。配置在输出端的电源管理器件控制启动定序和输出电压调节,并为过欠压、过流情况提供相应的失效保图1电源管理器件在隔离型AC/DC电源系统中的应用护。所有相关功能电路均要求与主电路隔离。 图1所示为在隔离型AC/DC变换器中电源管理器件的主要应用。 专用的数字电源管理器件比通常采用的模拟电路或微控制器、可编程逻辑器件等方法在成本、开发周期和可靠性方面具有较大优势。新一代的数字电源管理器件内部集成了能够满足实时监控需求的快速ADC,使它能比通用微控制器的片外ADC更快地反映失效。监测数据通过I2C或PMBus总线传输给电源主控制器,用以实现精准的调压设置、故障保护等功能。内部的时钟可实现故障记录。对于多路输出的电源系统,数字电源主控制器实时地通过总线接口从各输出端的管理器件内读出各路输出的监测数据,实现了电源系统的全面监视。一旦

备用电源管理办法

凯宏矿业二选厂备用电源管理办法 负责人:刘立刚张亚年日常负责人:李童 一、概述 我公司二选厂装备了400V事故发电机二台,发电机额定功率为1200KW,由康明斯发动机(北京)有限公司出品,机组型号:DY1340A。输入/输出:10000V/400V。经升压变压器升压至10KV后接入高压供电系统。在市电中断供电的情况下,保证全厂及生活区用电。 二、管理规定 1、发电机房严禁非工作人员入内,严禁堆放杂物。应在机组和配电装置周围装设围栏并悬挂显著的标示牌。 2、管理人员和值班人员必须熟悉发电机的基本性能及操作,应由日常负责人进行例行性检查。 3、平时应检查电瓶电压,发电机的机油油位及冷却水水位是否正常,储备的柴油油量是否足够运行八小时。 4、发电机应每周空载试运行一次,每次10-15分钟。 5、柴油发电机组不可以低于25%的负荷运行超过30分钟,否则对柴油机的使用会造成不利的影响。 6、由电气负责人监督确定执行发电机保养工作,并保存完整的运行记录及保养记录。 7、保持发电机房的清洁,如有漏水、漏油现象应立即处理。 三、发电机启动的原则和流程 1、原则:当市电供电中断后,为保证车间生产系统安全、顺利停车,检修以及生活区用电,应立即启动发电机。 2、流程: ●接到上级通知停电或事故停电后,立刻检查电瓶电压、水温、机油 是否满足启动要求(电瓶电压一般在27-30V,水温15℃左右)并对发电机进行盘车不少于两圈,满足要求后启动发电机,但不可送电。 ●与35KV变电所联系停电后,记录高压总电量,分断所有负荷,包括 高压进线柜,并对高压进线柜电源侧进行验电、放电、装设接地线等安全技术措施。 ●做完安全技术措施后,确认无任何安全隐患时,对发电机变压器一 次侧与高压进线柜电源侧连接(电缆不可带力)。 ●连接完成后,检查进线柜内是否有遗漏工具或其它东西,确认无任 何异常时,通知35KV变电所人员做送电准备。 ●在35KV工作人员允许的情况下,发电机并机送电。待车间一切正常 后。通知35KV工作人员并合上35KV联络电源,方可对生活区送电。 四、发电机启动前应注意事项和规定 1、机组外观检查,查看机组有无漏油、漏水。周围有没有影响发电机组安全运行的杂物。

电池电源管理系统设计

电源招聘专家 我国是一个煤矿事故多发的国家,为进一步提高煤矿安全防护能力和应急救援水平,借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功的经验和做法,2010年,国家把建设煤矿井下避难硐室应用试点列入了煤矿安全改造项目重点支持方向。 为了满足井下复杂的运行环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求,研发了基于MAX17830的矿用电池电源管理系统。 1 总体技术方案 根据煤矿井下的环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求,结合磷酸铁锂电池的特性,采用MAX17830作为矿用电池管理系统的采集与保护芯片。 本矿用电池电源管理系统由五部分组成,分别为显示模块、管理模块、执行机构、电池组、防爆壳。整个电池电源管理系统共设有4对接线口:24 V直流输出端口、24 V直流充电端口、485通信端口和CAN通信端口[1-2]。 本矿用电池电源管理系统的工作流程如图1所示。 2 电池电源管理系统硬件设计 2.1 器件选择及布局 本矿用电池电源管理系统设计所采用的主要器件如表1所示。 按照器件的功能及电池管理系统的特点,对器件进行布局设计,器件布局情况如图2所示。 2.2 核心电路解析 2.2.1 MAX17830介绍 MAX17830芯片由美国的美信半导体公司生产,包含12路电压检测通道、12路平衡电路控制引脚及2路NTC温度传感器。在本电池电源管理系统中使用了8路电压检测通道、8路平衡电路控制引脚和2路NTC温度传感器。MAX17830采集8个单体电池的电压并使用IIC通信协议与CPU通信,将采集的数据发送给CPU,接受CPU的控制[3-4]。 2.2.2 电池电压采集与过充保护电路 此电路围绕着MAX17830而设计,负责整个电池组单体电池的电压采集、过充保护、平衡管理等,其电路设计的原理图如3所示。 3 电池电源管理系统软件设计 3.1 软件基本功能 为了保证电池电源系统的稳定,设计电池电源管理系统软件的基本功能如下[5]: (1)动态信息的采样,对单体电压、单体温度、电池组电流、电池组电压进行采样;(2)电管理,根据系统动态参数对充电过程、放电过程、短路情况进行报警、主动保护多级管理措施; (3)热管理,电池单体高于或低于指定界限时电池电源管理系统将采取保护措施并报警;(4)均衡管理,充、放电过程中可对单体电池持续有效地提供高达70 mA的均衡电流,每块单体电池设有一路均衡电路; (5)数据管理,使用CAN/485通信协议可实时读取、调用系统存储的数据及管理系统工作状态。详实记录过流、过压、过温等报警信息,作为系统诊断的依据; (6)电量评估,长时间精准剩余电量估计,实验室SoC估计精度在97%以上(-40 ℃~

电源管理模块

电源管理模块 手指康复机器人的数字电路部分需要直流电源供电,故电源管理模块首先采用的开关电源将220v 的交流电转换为直流电压,再利用低压线性稳压器为各个子模块供电。 为了避免模拟信号与数字信号地相互干扰,将交流电压转换为两个独立的直流电源,再分别为模拟电路和数字电路的电源供电。电源管理系统拓扑结构如下: 具体实现如下: ① +12V 转+8V 采用的是LM7808,这是一块三端集成的稳压电路,能够准确的降压到+8V 。电路两端的电容作用都为滤波,用来平滑电压与提高抗干扰能力。其中输出端并联220uF/25V 的电解电容,它自谐频率小,可以起到储能滤波的功能,消除低频干扰。但是由于大电容的电解电容自身存在一定的电感,对于高频信号以及脉冲干扰信号无法有效滤除,故并联一个或几个容值比较小的陶瓷电容,以达到滤除高频干扰信号的作用。 220V 交流电 12V 直流电源 LM2596S5 24V 直流电源 MRF 7808 NE555 LM117-3.3 7414 7474 ARM 外围电路 AD REF TLV5620 LT3080 LM358 WD5-24S5 直流电机电源 HCPL2630 TLP185 3.3 12 5 8 -8 24 5

②+12V转-8V采用NE555芯片,这是一款将模拟功能和逻辑功能很好的结合在一起的芯片,应用的范围十分广泛。 其内部结构如上,当NE555的第三脚输出高电平,通过D1向C1充电,电压可达11V。当NE555输出为低电平时,D1被C2反偏截止。C2向C3转移电荷,重复多次后C3电压达8V,相对地线则输出视为-8V ③+12V转+5V采用的是开关型集成稳压芯片LM2596,它内含固定频率振荡器,以及基准稳压器,并具备完善的保护电路、热关断电路、电流限制等。

SoC处理器的电源管理系统设计

—262 — SoC 处理器的电源管理系统设计 何允灵,秦 娟,王 佳,倪 明,柴小丽 (华东计算技术研究所,上海 200233) 摘 要:从软硬件角度探讨SoC 处理器电源管理系统的设计,分析SoC 处理器PMU 的特征,根据其应用需求讨论有关PMIC 的设计问题,包括:电源IC 内部结构及选型原则,数字PMIC 与传统电源IC 相比所做的改进,一种新的电源管理总线——PMBus 和一种高度整合的PMIC 应用。从嵌入式操作系统的角度分析了动态电源管理系统的设计。 关键词:片上系统;电源管理单元;电源管理芯片;低压差线性稳压器;开关电源;数字电源管理 Power Management System Design for SoC Processor HE Yun-ling, QIN Juan, WANG Jia, NI Ming, CHAI Xiao-li (East-China Institute of Computer Technology, Shanghai 200233) 【Abstract 】This paper studies the power management system design for the System-on-Chip(SoC) processor technology. The characteristic of the processor’s Power Management Unit(PMU) is analyzed. According to its application demands, it discusses the design problems of Power Management IC(PMIC), which includes: the interior architecture of the power IC and its selection principle, the improvement of the digital PMIC in contrast with the traditional power IC, the application of a new power management bus called PMBus and a highly integrated PMIC. It analyzes the design of Dynamic Power Management(DPM), which is a module in the embedded operating system. 【Key words 】System-on-Chip(SoC); Power Management Unit(PMU); Power Management IC(PMIC); Low Dropout Regulator(LDO); switching regulator; digital power management 计 算 机 工 程Computer Engineering 第34卷 第16期 Vol.34 No.16 2008年8月 August 2008 ·工程应用技术与实现·文章编号:1000—3428(2008)16—0262—03 文献标识码:A 中图分类号:TP303 随着微电子技术和半导体工艺的迅速发展,一个复杂的系统能被集成在一个硅片上,片上系统(System-on-Chip, SoC)的时代已经来临。采用SoC 解决方案,重新利用已有设计,并在此基础上增加新功能的做法,可以分摊设计费用,在保持系统成本的情况下提高性能。SoC 处理器实现了在单芯片上整合多种功能,如中央处理器、模拟与数字基带处理器、音频和图形处理器等。多种功能带来多档电源的需求,随着这些功能的添加,对处理器处理能力的要求也越来越高,迫使处理器主频不断提高。由于以上原因,SoC 处理器的功耗一直居高不下,因此在实际应用中必须设法降低其功耗。 1 SoC 处理器的电源管理 在运行不同的任务时,SoC 处理器对电源的需求不同。 如运行在线互动游戏时要求处理器全速运行,必须增加供电;播放音乐时可降低处理器频率,以可减少供电;而在系统不使用时,可关闭核心供电,使处理器进入睡眠状态。由此可见,如果供电系统能根据运行任务实时调整供电状态,就可减少不必要的能耗,提高系统能源利用率。 可以利用SoC 自身先进性和高集成度的优点,结合应用需求,为其量身定做一套完善的电源管理系统,解决功耗问题。其内部需要一个专门的电源管理单元(Power Management Unit, PMU)。SoC 处理器的PMU 一般具备以下特性: (1)需要外部电源芯片提供多档电源,或在某档电源上施加较高的电流。原因在于SoC 处理器通常要求其核心、I/O 设备和存储单元等独立供电,而这些单元对电压、电流、频率等的要求通常各不相同。 (2)应能为外部供电系统提供专用控制信号,通过PMU 控制寄存器设定这些控制信号的状态,实现实时软件控制机制,最终实现动态电源管理。这些控制信号有:打开或关闭供电系统的使能信号,控制供电系统输出电压大小的数字接口信号等。 (3)PMU 的一些基本接口信号如系统复位、电源状态指示信号等发生变化后,SoC 处理器状态将随之改变。 由此可见,PMU 作为外部供电系统和内部功能单元之间的供电桥梁,在系统节电中起着非常重要的作用。 SoC 处理器电源管理系统框图如图1所示。 图1 SoC 处理器电源管理系统 作者简介:何允灵(1980-),女,工程师、硕士研究生,主研方向:嵌入式计算机;秦 娟、王 佳,助理工程师;倪 明,研究员;柴小丽,高级工程师 收稿日期:2007-09-30 E-mail :heyl@

常见各网卡高级设置和说明

常见各网卡高级设置和说明 1.双击右下角的两个小电视(上网就一闪闪的那个),也可以右键点网上邻居点属性再双击本地连接 2.点属性 3.点配置 在电源管理中:允许计算机关闭这个设备以节约电源关掉! 在高级里面:不同网卡如下 先说几个比较关键的: 1,Flow Control =流量控制网卡默认设置 网卡自动限制你的网络流量,比如说平时很流畅,打海山,一A怪就掉线,为什么?流量大。。。。 2,Checksum Offload 数据包校验网卡默认设置 网卡的自动校验而导致一旦有一点问题,后续的包便全部不处理而出现假掉线,而服务器忙得话,出错的几率就大 3,大量传送减负网卡默认设置 大量传送减负是用网卡硬件分割TCP数据包,但其实只有关闭它才可以发挥网卡的真正性能,cpu占用率会提升,但不明显。网络处理速度会快一些。 NF网卡高级设置

Checksum Offload 数据包校验建议关闭 Flow Control 流量控制一定要关闭 IEEE802.1P Support IEEE802.1P支持建议关闭 Jumbo Frame Payload Size 默认是1500 这个是千兆网络一个新的设置,在下文详细叙述。 Low Power State Link Speed 网卡节能建议关闭 Network Address MAC的修改默认为不存在一般不必改动 Optimize For CPU/Throughput 为CPU占用优化或为吞吐量进行优化,设置为CPU的话,网卡的速度被限制,但CPU占用会很低,假如改为Throughput的话,网卡的性能才能完全发挥,但CPU的占用也会上升不少。 Segmentation Offload 建议关闭 Speed/Duplex Settings Full Autonegotiation(全自适应,一般不用修改) VLAN Id 默认是1 不用改 VLAN Support VLAN支持一般关闭 Wake on Magic packet 魔术数据包唤醒建议关闭 Wake on pattern 建议关闭 WakeOnLAN From PowerOff 建议关闭 8168/8111c网卡高级设置 在网卡高级选项里 JUMBO FRAME 改成无 802.1Q/1P VLAN Tagging 改成关闭 Flow Control 改成关闭 Jumbo Frame 改成关闭 Offload Checksum 改成关闭 Offload TCP_LargeSemnd 改成关闭

电源管理

Power Management New Products Review 电源管理新产品回顾 2008年第二季度

电源管理新产品回顾 目录 源自德州仪器的电源管理产品Array TI 提供了大量的高性能电源管理产品组合,其范围从标准线性稳压器至 嵌入式及集成的电源解决方案。结合高级应用知识、广阔的区域技术支 持及易于使用的设计工具,TI 可帮助您成就与众不同的设计并快速的占 领市场。 德州仪器 2008年第二季度电源管理新产品回顾

德州仪器 2008年第二季度 电源管理新产品回顾 Texas Instruments 2Q 2008Power Management New Products Review Power Supply Control UCC28060Natural Interleaving?Dual-Phase Transition-Mode PFC Controller 3 ? 5 4 3 2 170 120 220270 170 C a p a c i t o r R i p p l e C u r r e n t (A ) Input Voltage (V) Typical Application Circuit Ripple Current Reduction Description Optimized for high-volume consumer applications,this solution extends the advantages of transition mode—high efficiency with low-cost components—to higher power ratings than previously possible.By utilizing a Natural Interleaving technique,both channels operate as masters (that is,there is no slave channel)synchronized to the same frequency.This approach delivers inherently strong matching,faster responses,and ensures that each channel operates in transition plete system-level protection features input brownout,output over-voltage,open-loop,overload,soft-start,phase-fail detection,and thermal shutdown.The additional FailSafe over-voltage protection (OVP)feature protects against shorts to an intermediate voltage that,if undetected,could lead to catastrophic device failure. Natural Interleaving Features ?Easy phase management facilitates compliance to light-load efficient standards ?FailSafe OVP with dual paths prevents output over-voltage conditions caused by voltage-sensing failures ?Sensorless current shaping simplifies board layout and improves efficiency ?Inrush safe current limiting: ?Prevents MOSFET conduction during inrush ?Eliminates reverse recovery events in output rectifiers System Features ?Cost savings ? Improved efficiency and design flexibility over traditional, single-phase continuous conduction mode (CCM) ? Input filter and output capacitor current cancellation: ?Reduced current ripple for higher system reliability and smaller bulk capacitor ?Reduced EMI filter size ? Enables use of low-cost diodes without extensive snubber circuitry ? Improved light-load efficiency ? Improved transient response ? Complete system-level protection ? 1-A source/1.8-A sink gate drivers ? Operating temperature range: –40° C to +125° C in an SOIC 16-pin package Applications ?100-W to 800-W power supplies ? LCD, plasma, and DLP ?TVs ? Computer power supplies ? Entry level servers ? Electronic lighting ballasts 电源控制UCC28060 自然交错双相位转换模式PFC 控制器 概述 该解决方案针对大体积消费应用进行了优化,扩展了转换模式的优势——采用低功耗元件实现了高效率,较之以往尽可能的提高了额定功率。由于采用了自然交错(Natural Interleaving) 技术,两条通道均作为主通道运转(换言之,没有从通道)并同步至相同的频率。该方法实现了固有的强健匹配及更快速响应特性,并确保了每个通道均以转换模式运转。完备的系统级保护特性包括了输入掉电、输出过电压、开路、过载、软启动、相位失效检测以及热关断。附加的过电压失效保护(OVP)特性针对短接至中间电压进行保护,避免了灾难性的器件毁坏。自然交错(Natural Interleaving)特性 简单的相位管理有助于遵从轻负载效率标准双路过电压失效保护(OVP) 避免了因电压感应失效而引起的输出过电压状态无传感器电流整形(current shaping) 简化了板载布线并改善了效率 浪涌(inrush)安全电流限:防止浪涌期间 MOSFET 导通 消除了输出整流器的反相恢复事件 ??? ? ○ ○ 系统特点 节约成本 与传统的单相位连续传到模式(CCM)相比,改善了效率及设计灵活性输入滤波器及输出电容电流消除: 降低电流纹波以实现更高的系统可靠性,并支持使用更小容量的电容降低抗电磁干扰滤波器的尺寸可支持使用低成本的二极管,无须庞大的缓冲电路改善轻负载效率改善瞬态响应完备的系统级保护 1A 馈送/ 1.8A 吸收门驱动器 工作温度范围:–40° C 至 +125° C (采用 SOIC 16引脚封装) 应用 100W 至 800W 电源供电液晶、等离子及 DLP ? 电视 计算机电源入门级服务器 电子照明镇流器(ballast)???○○ ?????????? ?典型应用电路 纹波电流降低

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