據(jù)此對(duì)電源供電定序器芯片作分析

以UCD9080為例，單個(gè)UCD9080電源供電定序器控可控制多達(dá)8組電壓軌(見圖所示的Rail0-7)及3個(gè)獨(dú)立數(shù)字I／O口的電源次序。該器件無(wú)需外置存儲(chǔ)器，采用單個(gè)3.3V電源支持運(yùn)作。UCD9080采用20kHz的采樣率及3.5mV分辨率對(duì)所有的電壓軌進(jìn)行監(jiān)控，擁有強(qiáng)大的可配置能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電源軌通電(powerup)及斷電(powerdown)的定序。UCD9080還包括了其他選項(xiàng)，例如錯(cuò)誤狀態(tài)下(如電源軌失效)的再定序(resequeRce)。電源軌再定序可基于定時(shí)事件(timedevent)或基于與定時(shí)事件相關(guān)聯(lián)的其他電源軌，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。并且，每條電源軌都可實(shí)現(xiàn)對(duì)毛刺脈沖(gtitch)、低壓及過(guò)壓限侵害的監(jiān)測(cè)。所監(jiān)測(cè)的每條電源軌還可通過(guò)配置窗口設(shè)定以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他電源軌的關(guān)斷。圖3為電源供電定序器UCD9080功能引腳示意圖．

其主要特點(diǎn)．

單片設(shè)計(jì)，3.3V供電運(yùn)行；額外的GPIOs，帶有設(shè)備復(fù)位控制、發(fā)光二極管控制等；有低壓及超壓監(jiān)控；可通過(guò)運(yùn)用Interdependency，實(shí)現(xiàn)快速靈活的關(guān)閉功能；通過(guò)接口提供錯(cuò)誤記錄和狀態(tài)監(jiān)控；有閃存中的非揮發(fā)性錯(cuò)誤記錄存儲(chǔ)功能，可以用于關(guān)鍵供電失敗時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；可以配置的排序功能，過(guò)壓／低心壓閾值、關(guān)閉回應(yīng)；操作簡(jiǎn)單的Windows操作系統(tǒng)圖形用戶界面。

而UCD9080定序配置，應(yīng)有以下內(nèi)容。靈活的定序選項(xiàng)包括，基于時(shí)間和其它電源軌實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓后定序(附加時(shí)間)及其它電源軌達(dá)到確定電壓值后定序；通電及斷電定序；可配置電壓軌從屬性(dependency)。

3、分析數(shù)字電源控制的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

了解模擬控制回路。圖4(a)為脈寬調(diào)制芯片提供了典型的原邊模擬控制回路示意圖。

電源的輸出電壓由一個(gè)阻性分壓器件采樣后送入誤差放大器與直流標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。誤差放大器的輸出是一個(gè)模擬信號(hào)，其幅度與電源輸出電壓所需要的校正大小成正比。這個(gè)信號(hào)反饋到脈寬調(diào)制芯片，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)脈寬的脈沖信號(hào)，用以控制功率半導(dǎo)體器件(一般為MOS管)的"導(dǎo)通時(shí)間"。因?yàn)镸OS管的輸入門電容較大，驅(qū)動(dòng)電路便能有效地開關(guān)它們。一般使用一個(gè)固定的阻容網(wǎng)絡(luò)來(lái)補(bǔ)償控制回路，以確保電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定度之間的合理平衡。

電源的另外兩個(gè)主要部分就是輸入輸出的濾波網(wǎng)絡(luò)。它們通常由電感、電容和電阻組成并提供多種功能。輸入濾波部分保護(hù)電源不受輸入電壓跳變的影響，在負(fù)載跳變時(shí)提供儲(chǔ)能，同時(shí)和外部濾波電路一起使電源滿足輸入傳導(dǎo)電磁兼容的要求。輸出濾波部分使輸出電壓更平滑以滿足紋波噪聲的指標(biāo)，同時(shí)也幫助電源儲(chǔ)能以滿足負(fù)載的動(dòng)態(tài)電流要求。重要的是，無(wú)論是模擬或數(shù)字控制架構(gòu)，輸入和輸出濾波電路以及功率器件在本質(zhì)上會(huì)保留一致。

數(shù)字電源控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。圖4(b)為數(shù)字電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

輸出電壓的遙測(cè)與模擬系統(tǒng)相似。但是數(shù)字控制系統(tǒng)中使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器替代了模擬控制系統(tǒng)中的誤差放大器，將采樣得到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)二進(jìn)制數(shù)。除了輸出電壓，知道其它模擬參數(shù)也很重要，例如輸出電流和電源的溫度。當(dāng)然使用多個(gè)分開的模數(shù)轉(zhuǎn)換器能夠測(cè)量各個(gè)參數(shù)，但是一般使用一個(gè)前置多路復(fù)用器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將會(huì)更經(jīng)濟(jì)。復(fù)用器會(huì)在各個(gè)測(cè)得的模擬參數(shù)之間切換并將其按序(并-串)輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

由于多路復(fù)用器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率是固定的，模數(shù)轉(zhuǎn)換器為每一個(gè)參數(shù)輸出一系列數(shù)字，每一系列數(shù)字是由一個(gè)已知的周期分開。這些數(shù)值提供給一個(gè)微處理器，為系統(tǒng)提供了工作流程。板子上的程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)了微處理器的控制運(yùn)算法，用于執(zhí)行一系列基于模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出值的計(jì)算。這些計(jì)算的結(jié)果是一些參數(shù)，例如誤差信號(hào)，驅(qū)動(dòng)極所需的脈寬，針對(duì)各種驅(qū)動(dòng)輸出優(yōu)化的延遲值，以及環(huán)路補(bǔ)償參數(shù)。模擬系統(tǒng)中外部環(huán)路補(bǔ)償元件就不再需要了。生產(chǎn)過(guò)程中，參數(shù)的比較參考值，例如輸出電壓、輸出電流、溫度限定值存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器里，或者在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)可以下載到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。 *模擬控制和數(shù)字控制的比較．