Aktuel Elektronik Nr. 2 (2009) Page 14

<h1>Aktuel Elektronik Nr. 2 (2009) Page 14</h1>komponenter Skal switchmode forsyningen være analog eller digital? I de senere år er der opstået øget fokus på digital implementering af switchmode strømforsyningen. Krav til platformsudvikling, højere virkningsgrad, adaptivitet, diagnosticering og kortere udviklingstid har flyttet fokus fra den traditionelle analoge strømforsyning mod de digitale implementeringer ventionelle analoge PWM kontroller med den digitale løsning. Tilbydes switchmohøj virkningsgrad. Disse har dog ofte været fravalgt grundet kompleksitet eller kostDC-strømmen automatisk i de to halvgrene af full-bridgen ved at kompensere PWM høj virkningsgrad, over det fulde dynamikområde og ikke kun ved maksimal belastning. Den v ist e i nt erleaved (2-phase) forward-konverter består af to parallelt koblede for ward- conver tere med common inductor opererer faseforskudt. Begge trin er aktive ved høj belastning (> 30 procent af maximal belastning). Ved lav belastning (< 30 procent af max. belastning) frakobles det ene trin. Ligeledes frakobles synchronus rectifaction kontrol. Der ved opnås optil 10 procent højere virkningsgrad, hvilket fremgår af den viste kurve for virkningsgrad. Som ved foregående eksempel, er denne topologi heller ikke nytænkning. Men igen kan der, ved hjælp stem opbygges af et antal parallel koblede AC/DC konvertere (typisk to til fire) enten på grund af krav om redundans, eller for at dele effekten ud over flere enheder eller en kombination af begge. Ved for eksempel 20 procent af systembelastning leverer de enkelte enheder derfor kun en lille procentdel af deres maksimale belastning og operere derfor ikke med optimal virkningsgrad. Ve d a n v e n d e l s e a f ADP1043, kan system belastningen aflæses og systemet kan sammensættes og konfigureres således at enkelte af AC/DC konverterne sættes i standby mode (light load mode med lavt tab). De resterende enheder vil nu opererer med højere belastning, tættere på deres optimale virkningsgrad. Samlet Interleaved forward-konverter. Af Henrik S. Pedersen, Analog Devices Denmark Denne artikel vil give en kort introduktion til begrebet "digital power" og beskrive fordelene ved digital power, samt barriererne for adaption. Ligeledes vil den praktiske implementering af Analog Devices ADP1043 Digital kontroller til isolerede AD/DC samt DC/DC Power strømforsyninger blive beskrevet. Dig ital Power dækker over en række implementeringer, men kan typiske inddeles i to grupper. Den første gruppe, er de såkaldte digi- de udvikleren samt brugeren med en væsentlig højere grad af fleksibilitet og muligheder for optimering. Under udviklingsfasen er det nu muligt at optimere PWM og synchronus rectification (SR) timing/delay, switching frequency, modificere start-up og shut-down timing. Desuden er det muligt at anvende loopfiltre med forskellige karakteristika. Eksempelvis bestemt af om PWM'en opererer i Continus Conduction Mode (CCM) eller Discontinus Conduction Mode (DCM). Derved kan transientresponse optimeres. Alle disse ændringer kan foretages i software, uden ændringer af komponent værdier eller nye PCBrevisioner. Dette medvirker til at nedbringe udviklingstid og omkostninger. Under produktion kan en mæssige forhold. Den digitale kontroller ADP1043 åbner dog op for nogle nye interessante muligheder. En 2-stage DC/DC implementering kan bestå af en pre-reguleret buck-converter efterfulgt af en fullbridge ZVS-converter. Indgangsspændingen (eks -48V DC eller 400V DC fra PFC) er konverteret ned til en lavere fast udgangsspænding. Udgangstrinnet opererer, som openloop DC transformator med høj dutycycle. Buck-converteren forårsager godt nok et øget tab, men regulerer samtidigt for variationer i indgangsspændingen. Udgangstrinnet kan derved, i et mere snævert område, designes til at operere med meget høj virkningsgrad. Afhængig af effektniveauer kan der, sammenlignet med en konventionel implementering, opnås signalerne. DC strømmen måles af det integrerede kredsløb, der også anvendes til at måle primærstrømmen ADP1043 GUI. Digital hybrid versus digital controller. tale hybrider, eller semi-digitalt kontrollerede løsninger. Her anvendes en traditionel analog feedback-loop, hvor diverse parametre kan aflæses eller ændres via et digitalt interface. Typisk I2C eller PM bus (Power Management bus). I dette tilfælde er der oftest tale om monitorering. Den anden gruppe er de rendyrkede digitale kontrollere. Her er feedback signalet konverteret til det digitale domæne og kontrollere derved også PWM'en digitalt. Via det digitale interface, kan karakteristika for loopfilteret justeres. Sammenlignes den kon- række parametre også kalibreres digitalt så som: strømbegrænsning (primær/sekundær side), udgangsspænding med mere. Derved kan der kompenseres for tolerancer i modstande, CTs (Current Transformers) samt internt i ADP1043. Optimal virkningsgrad Virkningsgraden i en strømforsyning, er hovedsagligt bestemt af den valgte topologi. Komponenter (halvledere, passiver, transformator) og layout/PCB har sekundær betydning. Igennem tiderne er der opfundet en række topologier med meget en procent højere virkningsgrad. Det er som sådan en kendt topologi. Det interessante er dog, at denne implementering kan kontrolleres af én IC ADP1043. Samt et relativt lille antal eksterne komponenter. Topologien er årsagen til den højere virkningsgrad. Men selve implementeringen er simplificeret, ved hjælp af den digitale controller. I denne implementering genererer ADP1043 også timing signaler for synchronus rectification samt volt-second balancering i fullbridgen. ADP1043 kan balancere og kræver derfor ikke en DCblocking kondensator. Analog Devices tilbyder en række reference desig n med ADP1043. Blandt andet de to anvendte eksempler. Mange switchmode strømforsyninger opererer sjældent ved deres maksimum output. Men måske kun ved 20-30 % af maksimal belastning. Det er en udfordring at udvikle løsninger som sikrer af ADP1043, opnås en simplere implementering. Via det digitale interface er det muligt at aflæse parameter og data, samt ændre disse dynamisk. Dette åbner op for, at udvikleren eller brugeren kan implementere et intelligent system. Bestående af flere enheder, der samlet set kan optimere virkningsgraden. Eksempelvis kan et sy- set vil systemet nu have opnået en højere virkningsgrad, uden at gå på kompromis med specifikationer eller pålidelighed. Denne konfiguration kræver strømdeling og support for hotswap. ADP1043 supportere både analog og digital strømdeling (op til otte enheder). Tidligere kunne analog strømdeling medføre stabilitetsproblemer. Digital 2-stage DC/DC konverter. 14 aktuel elektronik nr. 2 · 28. januar 2009 <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 1" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/1/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 1 : Glyn lancerer 24-7 handel Den 28. januar 2009 3</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 1 - content: Glyn lancerer 24-7 handel Den 28. januar 2009 3 <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 2" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/2/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 2 : distribution Komponenter 24 timer i døgnet Med</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 2 - content: distribution Komponenter 24 timer i døgnet Med <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 3" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/3/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 3 : 03674_oca_akel_dk.indd 1 1/13/09 5:01:56 PM akt</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 3 - content: 03674_oca_akel_dk.indd 1 1/13/09 5:01:56 PM akt <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 4" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/4/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 4 : komponenter/ ip-kerner Israelske DSP-kerner pop</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 4 - content: komponenter/ ip-kerner Israelske DSP-kerner pop <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 5" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/5/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 5 : Single chip system monitor komponent IDT introd</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 5 - content: Single chip system monitor komponent IDT introd <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 6" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/6/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 6 : test & måleudstyr Tunge busser udfordrer oscill</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 6 - content: test & måleudstyr Tunge busser udfordrer oscill <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 7" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/7/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 7 : Join the PCB AlliAnCe Udvalgte producenter i Øste</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 7 - content: Join the PCB AlliAnCe Udvalgte producenter i Øste <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 8" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/8/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 8 : komponenter/ kommunikation PHY-chips baner veje</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 8 - content: komponenter/ kommunikation PHY-chips baner veje <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 9" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/9/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 9 : aktuel elektronik nr. 2 · 28. januar 2009 </a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 9 - content: aktuel elektronik nr. 2 · 28. januar 2009 <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 10" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/10/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 10 : forskning Blueray Blaze ikke mulig uden MEDEA+ </a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 10 - content: forskning Blueray Blaze ikke mulig uden MEDEA+ <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 11" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/11/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 11 : Digitalt kompas til mange OEM-applikationer Ame</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 11 - content: Digitalt kompas til mange OEM-applikationer Ame <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 12" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/12/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 12 : produktion/print Strategisk overblik styrker op</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 12 - content: produktion/print Strategisk overblik styrker op <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 13" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/13/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 13 : Stepdown konvertere til konsumer netværksudstyr </a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 13 - content: Stepdown konvertere til konsumer netværksudstyr <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 14" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/14/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 14 : komponenter Skal switchmode forsyningen være an</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 14 - content: komponenter Skal switchmode forsyningen være an <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 15" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/15/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 15 : strømdeling eliminerer problemerne. ADP1043 synkro</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 15 - content: strømdeling eliminerer problemerne. ADP1043 synkro <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 16" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/16/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 16 : komponenter/ konvertere Af Afshin Odabaee, David </a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 16 - content: komponenter/ konvertere Af Afshin Odabaee, David <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 17" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/17/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 17 : strømforsyning - Vi skruer ikke forventningerne</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 17 - content: strømforsyning - Vi skruer ikke forventningerne <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 18" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/18/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 18 : udvikling/design Cadence lancerer EDAdesignserv</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 18 - content: udvikling/design Cadence lancerer EDAdesignserv <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 19" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/19/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 19 : ELEKTRONIKK@LENDER 30. januar Lauterbach Trace </a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 19 - content: ELEKTRONIKK@LENDER 30. januar Lauterbach Trace <a title="Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 20" href="http://techmedia.swiflet.com/tm/ael/2/20/">Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 20 : BNC, UHF og N Der er mange connectorer til højfre</a>Aktuel Elektronik - Nr. 2 (2009) - Page: 20 - content: BNC, UHF og N Der er mange connectorer til højfre