数字电源技术助力实现高效率电源

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引言
     为推广高效率节能产品,越来越多的国家和地区纷纷发布了各种节能规范和标准。例如,国际能源署(IEA)所倡导“1W计划”,美国环保署(EPA)的“能源之星”计划,以及中国节能产品认证中心(CECP)所制定的规章等都把节能环保放在重要位置。如何提高电源的效率,是目前电源设计中面临的重要课题。数字电源技术的出现为提高电源的效率提供了新的方法。 ADP1043是ADI公司推出的一款针对高端服务器、存储器以及通信设备等电源所设计的数字电源控制器,可支持多种拓扑结构,并利用直观的图形用户界面(GUI)无需用语言进行编程,便可在几分钟之内配置包括频率、时序、电压设置与保护限制等系统电源参数。图1所示为ADP1043的典型应用电路。其所采用的数字电源技术可帮助实现高效率电源。


 

 图1 ADP1043典型应用电路

 
同步整流技术
     同步整流技术是指用导通电阻较低的MOSFET来替代整流二极管,从而达到降低整流损耗、提高效率的目的。在同步整流技术中,为避免交叉导通的危险,在主开关与同步整流开关的驱动信号之间必须设定一定的死区时间。在死区时间内,电感电流流过同步整流MOSFET的体二极管。而这个体二极管一般会具有较高的前向导通电压VF,在死区时间较大时,会造成较大的损耗。因此,为最大限度地提高效率,要求死区时间尽可能小。但是在传统的模拟方案中,自驱动型除了应用的限制外,还很难提供精确的控制时序;对于外驱动型,由于其参数是由电阻、电容等无源器件进行设定,存在误差、老化、温漂等问题,为保证有足够的余量,死区时间也不可能设置得很小。因此,ADP1043的数字方案是很好的选择。

     图2所示为ADP1043在全桥拓扑电路下的PWM和SR的GUI设置界面。通过设置T9、T10、T11和T125便可精确获得同步整流MOSFET所需的死区时间,其中每次调整的最小时间为5ns。

图2 PWM和SR的GUI设置界面