ABB TK831F 整流模块
发展现状
数字电源系统的发展现状
随着现代科技事业的发展及开关电源市场的需求，在21世纪初国际上开始研制数字电源系统。2005年3月，美国德州仪器公司(TI)宣布推出具有创新型的数字电源产品，不仅能电源系统的性能，还可大幅度延长其使用寿命。该公司还展示了Fusjon Digital Powe解决方案，以证明数字电源系统能以竞争力的低成本，实现指标及设计灵活性。
该解决方案包括以下3类芯片：
1)UCD7K系列数字电源驱动器(含UCD7100和UCD7201);
2)UCD8K系列PWM控制器(含UCD8620和UCD8220);
3)UCD9K系列数字信号处理器(UCD9110/9501)。
上述芯片已形成系列化产品，于2005年秋季正式销售。该产品支持包括从AC线路到负载的电源系统，可广泛用于电信设施、计算机服务器、数据中心电源系统及不间断电源(UPS)等。
基本构成
2.l 数字电源驱动器
UCD7100/7201均属于数字控制电源驱动器芯片，二者的区别是UCD7100为单端输出，UCD7201为双端输出，额定输出电流均为±4A，可驱动MosFET开关功率管，均可适配UCD9110/9501型数字控制器。主控制器可监控其输出电流，快速检测过流故障并迅速关断电源，检测周期仅为25ns。
现以UCD7100为例，其内部框图如图1所示。
主要包括3.3 v电压调整器及基准电压源、触发器、施密特比较器、欠压关断电路、控制门、TrueDrive驱动器。“TrueDrive”(真驱动)为TI公司的专有技术，它是由并联双性晶体管和MOSFET管组成上拉/下拉电路构成的混合输出级。其优点是驱动能力强，在低电压时也能正常输出，并能在低输出阻抗下控制外部功率MOSFET的过压、欠压保护，功率MOSFET不需要接起保护作用的肖特基钳位二管。UCD7100能在几百ns的时间内给MOSTFET的栅提供一个高峰值电流，快速开启驱动器。UCD7100的高阻抗数字输入端(IN)能接收3.3v逻辑电平、高开关频率达2MHz的信号。利用施密特比较器能将内部电路与外部噪音隔离。若控制器的PWM输出停在高电平上并发生过电流故障，电流检测电路就关断驱动器的输出，系统可进入重试模式。通过DSP或MCU内部的看门狗电路，能重新启动芯片。UCD7100内部的3.3 v/lOmA电压调整器可作为数字控制器的电源。
2.2 PWM控制器
UCD8220/8620是受DSP，或MCU数字控制的双端推挽式PWM控制器。二者区别是UCD8220可利用48V低压启动，UCD8620内部增加了110V高压启动电路。UCD8220的内部框图如图2所示。
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