德州仪器数位电源应用即将爆发

" 数位电源技术已经超越「新兴」技术阶段，接下来的3~5年内，我们将看到数位电源应用真正爆发，"TI高性能隔离电源产品经理Brian McCarthy指出，尽管在今天的伺服器、电信等电源设计中，类比仍是主流，但"新设计已经有90%都开始采用数位电源设计了。"

德州仪器 ( TI )日前首度将微控制器和可配置状态机整合在单晶片中，开发出针对隔离式电源的新一代单晶片数位电源控制器，并表示，透过结合收购自美国国家半导体的可支援高电压PMBus系统的电源管理和保护IC，以及TI的负载点类比PWM控制器和MOSFET驱动器等元件，能为开发者提供一个单一的PMBus通讯线路，而且能透过整合的单一GUI来进行所有设计。

从技术上来看，这代表着数位电源再向前跨进了一大步。特别是因应云端趋势，新一代资料中心将更需要数位电源技术，McCarthy说。"新一代伺服器电源设计需要达到更低的总谐波失真(THD)、更好的功率因数，以及在各种负载条件下都能达到更好的效率，但传统的类比设计很难做到这些，因此，今天的伺服器电源设计，都开始转向数位，或是在其中包含更多的数位设计。"

TI展示了针对伺服器、电信设备和基础架构电源设计所提出的完整解决方案，包括PMBus介面的高压系统电源管理和保护元件LM5066 ；隔离式数位电源控制器UCD3138；闸极驱动器UCC27210/UCC27254、偏置电源开关UCC25230；PMBus负载点类比PWM控制器TPS40422；以及NexFET CSD87350Q5D。

UCD3138 是TI 力推的新一代隔离式数位电源控制器。它在单晶片上整合了一个包含ARM7核心、12位元ADC和记忆体的完全可编程32位元微控制器(MCU)；以及同样是完全可编程，用于回路控制的状态机。这种组合的好处在于其专有的硬体架构能分别进行回路控制/轻载管理、监控和通讯等任务，进而提高整体运作效率。

McCarthy表示，许多电源设计师在从类比转换到数位架构时，都要经过很长的评估期，因为贸然改变设计可能带来极大风险。因此，TI以UCD3138为基础，提供了AC/DC和隔离式DC/DC参考设计，以加快转移到数位电源架构的脚步。

在类比世界中，客户通常都希望某种设计能提供某种特定功能，而在转移到数位设计后，我们仍然能让客户实现这些特定功能，以满足他们的需要，McCarthy说。这是因为TI一直保持着对类比技术的投资，这让该公司的解决方案能同时享有数位技术的高整合度和降低系统成本好处，以及保有类比技术快速反应等优势。

此外，TI最近也推出了针对高密度电源转换器中MOSFET与氮化镓(GaN)功率场效电晶体(FET) 使用的低侧闸极驱动器LM5114和UCC27511。LM5114 可驱动同步整流器与功率因数转换器等低侧应用中的GaN FET与MOSFET；UCC27511则是接脚相容的4A/8A低侧闸极驱动器。

LM5114 可透过5V电源电压的独立源极与汲极输出驱动标准MOSFET 与GaN FET。它具有使用较大或并行FET 的大功率应用中所需的7.6 A 高峰值关断电流功能。此外，提高的下拉强度(pull-down strength) 还有助于该元件适当驱动GaN FET。独立源极与汲极输出不但省去对驱动器路径中二极体的需求，而且还可对升降时间实现严密控制。