Teknologi dan aplikasi pengurusan kuasa digital
Artikel ini memperkenalkan ciri asas bekalan kuasa digital, kelebihan bekalan kuasa digital berbanding bekalan kuasa analog dan kandungan utama pengurusan kuasa digital, dan juga memperkenalkan aplikasi teknologi pengurusan kuasa digital.
Litar bersepadu generasi baharu memerlukan voltan bekalan kuasa 3.3V, 1.8V atau lebih rendah. Satu peranti memerlukan berbilang voltan untuk membekalkan kuasa, dan permintaan semasa adalah besar, dan voltan mesti digunakan pada peranti pada masa yang betul. Voltan yang menggerakkan peranti ini mesti dijana pada papan (sebaik-baiknya berdekatan dengan peranti) untuk meminimumkan penurunan voltan dan menstabilkan voltan. Penukar DC/DC berprestasi tinggi sesuai untuk input jarak lebar dan boleh digunakan sebagai bekalan kuasa terpencil atau penukar titik beban tidak terpencil. Oleh itu, kebanyakan sistem bekalan kuasa onboard telah menggunakan modul penukaran DC/DC sebagai badan utama bekalan kuasa. Walau bagaimanapun, sistem kuasa yang lengkap dan sihat tidak boleh dibina tanpa litar pengurusan kuasa. Kandungan pengurusan kuasa termasuk: pemantauan sistem kuasa, penjujukan dan penjejakan, pemantauan dan selamat gagal. Peranti pengurusan kuasa mengendalikan fungsi seperti penolakan mod biasa, pengehadan permulaan, kawalan permulaan dan penutupan, dan juga pembetulan faktor kuasa pada input. Peranti pengurusan kuasa yang dikonfigurasikan pada bahagian output mengawal jujukan permulaan dan peraturan voltan keluaran, dan menyediakan perlindungan kegagalan yang sepadan untuk keadaan overvoltage dan lebihan semasa. Rajah 1 Perlindungan aplikasi peranti pengurusan kuasa dalam sistem kuasa AC/DC terpencil. Semua litar berfungsi yang berkaitan perlu diasingkan daripada litar utama.
Penjelasan terperinci tentang teknologi dan aplikasi pengurusan kuasa digital
yang
Peranti pengurusan kuasa digital khusus mempunyai kelebihan yang lebih besar dalam kos, kitaran pembangunan dan kebolehpercayaan berbanding litar analog atau mikropengawal yang biasa digunakan, peranti logik boleh atur cara dan kaedah lain. Peranti pengurusan kuasa digital generasi baharu menyepadukan ADC pantas yang boleh memenuhi keperluan pemantauan masa nyata, menjadikannya mampu mencerminkan kegagalan lebih cepat daripada ADC luar cip bagi mikropengawal tujuan umum. Data pemantauan dihantar ke pengawal utama bekalan kuasa melalui bas I2C atau PMBus untuk mencapai tetapan peraturan voltan yang tepat, perlindungan kerosakan dan fungsi lain. Jam dalaman membolehkan pengelogan kesalahan. Untuk sistem kuasa berbilang output, pengawal utama kuasa digital membaca data pemantauan setiap output daripada peranti pengurusan setiap terminal keluaran dalam masa nyata melalui antara muka bas, merealisasikan pemantauan menyeluruh sistem kuasa. Setelah reka bentuk perisian diluluskan, fail sumber dan fail konfigurasi yang sama boleh digunakan untuk semua produk reka bentuk, dan prestasi adalah konsisten dari unit ke unit, manakala litar analog akan mempunyai prestasi yang berbeza disebabkan oleh perbezaan dalam komponen itu sendiri.
Litar pengurusan sistem kuasa tradisional yang bergantung pada litar analog untuk melaksanakan pengurusan kuasa dan menetapkan pelbagai parameter melalui penguat, pembanding dan kelewatan masa RC tidak lagi seunggul peranti pengurusan kuasa digital. Dengan pendalaman reka bentuk, komponen tidak lagi akan berubah dengan perubahan parameter, dan papan litar tidak lagi perlu diproses semula berulang kali. Menggunakan peranti pengurusan kuasa digital khas, membenarkan perisian konfigurasi menetapkan parameter pengendalian. Perubahan semasa reka bentuk boleh dilaksanakan dengan mudah dalam perisian tanpa perubahan perkakasan. Perisian konfigurasi hanya memerlukan pereka bentuk untuk melaraskan beberapa parameter. Selepas semua parameter ditetapkan, ia boleh dimuat turun ke peranti pengurusan kuasa digital melalui port I2C dengan baris muat turun pengaturcaraan. Rajah 2 ialah gambarajah blok unit fungsi dalaman bagi peranti pengurusan kuasa biasa.
Penjelasan terperinci tentang teknologi dan aplikasi pengurusan kuasa digital
Sebagai tambahan kepada aplikasi litar bersepadu pengurusan kuasa khas dalam pemantauan sistem kuasa, litar bersepadu generasi baharu juga telah menambah fungsi untuk mengurangkan penggunaan kuasa dan pengurusan kuasa separa dalam reka bentuknya sendiri, menyediakan kuasa digital dan pengurusan kuasa digital. antara muka komunikasi peranti. Ini telah dicerminkan dalam pemproses digital yang lebih tinggi. Melalui komunikasi antara pemproses digital, penukar DC/DC dan unit pengurusan kuasa digital, pemproses secara automatik boleh melaraskan voltan bekalan kuasa yang diperlukan mengikut kelajuan pemprosesan semasa dan keamatan tugas. Bekalan kuasa digital dan unit pengurusan kuasa mengandungi beberapa daftar. Apabila voltan yang diperlukan oleh pemproses berubah, ia menerima data baharu melalui bas untuk mengkonfigurasi daftar yang berkaitan, atau mencari nilai tetapan yang berkaitan dalam jadual carian program dalaman bekalan kuasa digital. Skim jenis ini menjadi aplikasi arus perdana dalam bidang dengan keperluan penggunaan kuasa yang ketat. Untuk pemproses dengan bekalan kuasa berasingan untuk bahagian dalaman, unit berfungsi dalam keadaan siap sedia atau tidur boleh dimatikan sepenuhnya, yang akan mengurangkan lagi penggunaan kuasa, tetapi mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk pengurusan bekalan kuasa. Bukan sahaja port output meningkat, tetapi juga Penetapan dan pemantauan port yang berbeza akan meningkatkan kerumitan program dengan ketara dalam unit pengurusan kuasa digital. Pemantau prestasi perkakasan di dalam pemproses boleh memberikan voltan bekalan terendah dalam masa tertentu. Maklumat monitor datang terus dari dalam pemproses, jadi gelung tertutup sistem pemantauan berada di dalam cip pemproses sepenuhnya, merealisasikan reka bentuk pengurusan kuasa SOC.
