Estructura de composición de la fuente de alimentación digital.
Los dispositivos digitales clave de potencia digital incluyen el controlador de potencia digital, el controlador PWM de potencia digital y el procesador de señal digital. En la actualidad, una aplicación típica en chips controladores de potencia de control digital es el chip UCD7100/7201 de Texas Instruments (TI). La diferencia entre los dos es: UCD7100 es una salida de un solo extremo, UCD7201 es una salida de dos extremos, la corriente de salida nominal es ±4A, puede controlar tubos de alimentación de conmutación MOSFET y ambos se pueden adaptar al controlador digital UCD9110/9501. . El controlador principal puede monitorear su corriente de salida, detectar rápidamente fallas de sobrecorriente y apagar rápidamente la fuente de alimentación. El ciclo de detección es de solo 25 ns. Ahora tome el UCD7100 como ejemplo. Este chip incluye principalmente un voltaje de 3,3 V. regulador y una referencia. Se compone de fuente de voltaje, flip-flop, comparador Schmitt, circuito de apagado por subtensión, puerta de control, True Drive y otras partes. "True Drive" es la tecnología patentada de TI. Es una etapa de salida híbrida compuesta por un transistor bipolar paralelo y un tubo MOSFET para formar un circuito pull-up/pull-down. Su ventaja es que tiene una gran capacidad de conducción, puede emitir normalmente a bajo voltaje y puede controlar la protección contra sobretensión y subtensión del MOSFET de potencia externa con una impedancia de salida extremadamente baja. No es necesario conectar el MOSFET de potencia a una abrazadera Schottky. diodo. El UCD7100 puede proporcionar un pico de corriente alto a la puerta del MOSFET dentro de unos pocos cientos de FIS para encender rápidamente el controlador. La entrada digital (IN) de alta impedancia del UCD7100 puede recibir señales con un nivel lógico de 3,3 V y una frecuencia de conmutación máxima de 2 MHz. Los comparadores Schmitt se pueden utilizar para aislar circuitos internos del ruido externo. Si la salida PWM del controlador se detiene en un nivel alto y ocurre una falla de sobrecorriente, el circuito de detección de corriente apaga la salida del controlador y el sistema puede ingresar al modo de reintento. El chip se puede reiniciar a través del circuito de vigilancia dentro del DSP o MCU. El regulador de voltaje de 3,3 V/10 mA dentro del UCD7100 se puede utilizar como fuente de alimentación para el controlador digital. El UCD8220/8620 de Texas Instruments (TI) es un controlador PWM push-pull de doble extremo controlado digitalmente por DSP o MCU. La diferencia entre los dos es que el UCD8220 puede arrancar con 48 V de bajo voltaje, mientras que el UCD8620 tiene un circuito de arranque de alto voltaje de 110 V en su interior.
El chip incluye principalmente un regulador de voltaje de 3,3 V y una fuente de voltaje de referencia, un modulador de ancho de pulso (PWM), una lógica de accionamiento, un controlador push-pull, un circuito de apagado por subtensión, un circuito limitador de corriente y un circuito de detección de corriente. UCD8220/8620 puede funcionar en modo de corriente máxima o modo de voltaje. No solo puede programar la corriente límite, sino también generar un indicador digital de corriente límite que puede ser monitoreado por el controlador principal. En la actualidad, los procesadores de señales digitales especialmente diseñados para sistemas de energía digitales incluyen UCD9501, TMS320F2808 y TMS320F2806 de Texas Instruments (TI). Incluyen principalmente una CPU de 32 bits de 100 MHz, un oscilador de reloj, tres temporizadores de 32 bits, un circuito de vigilancia, un controlador de interrupción interno/externo, un bus SCI, un bus SPI, un bus CAN y una interfaz de bus I2C, y 12 señales PWM de salida, controlador del sistema. ADC de 16 canales de 12 bits, 16K×16Flash, 6K×16SARAM, 1K×16ROM Utiliza una interfaz de entrada/salida estándar de 3,3 V y es totalmente compatible con la serie UCD8K. Se puede utilizar con el software Power PADTM HTSSOP y QFN. paquetes para programar.