运用多相数字电源解决方案解决系统问题德州仪器(TI)资深技术工程师DavidM．Alter摘要：通过将F2806数字信号控制器与UCD7230栅极驱动及电流传感放大器完美结合，设计了一款用于数控多相交错式DC／DC降压系统的完整信号控制解决方案，该方案具有多相同步降压转换器的优点。，同时可以运用数字方法关闭电压控制环路，对不同负载和散热条件下的相位进行管理以获得最佳电源性能。关键词：数字电源；微处理器；相位交错；相位电流当前的处理器、图像及存储系统均采用多相电源解决方案。这些多相解决方案可提供一个极高开关频率转换器的响应及调节性能，同时以一个更加适度的频率单独地进行开关。就单通道降压转换器而言，它们还可以提供比实际更高的输出电流。多相电源的优势主要在于相位交错，通过以统一的时间间隔进行相位交错(例如：在一款三相交错转换器中以1200的时间间隔进行交错)，其本身单个相位固有的输出纹波被其他相位降至平均水平，从而降低了总体输出纹波。这样使用较低的脉宽调制开关频率就可以实现给定输出纹波设计的目标，同时通过降低开关损耗提高了效率。多相电源系统的管理存在一些特有的问题，包括轻负载效率和系统冗余的切相以及系统寿命的相位电流平衡。在传统模拟电源中实施这些功能会比较困难。然而使用一个数字控制器则可以很轻松地完成这些任务。在本文所述案例研究中，引入了一款数字电源解决方案，该2方案具有多相同步降压转换器的优点，同时可以运用数字方法关闭电压控制环路，可对不同负载和散热条件下的相位进行管理以获得最佳的电源性能。解决方案该多相电源管理系统由多达6个交错式同步降压转换器组成，这些转换器均由一个单微处理器控制，如图1所示。TI推出的32位TMS320F2806数字信号控制器(DSC)运行在100MHz频率下，并且以电源应用为目标。在本例中，其在软件中实施电压模式控制，该软件使用一个在PWM开关频率上进行采样的单通道2极点2零点数字补偿器。随后产生的占空比值将被传给每一个降压相(所有为实现相位平衡所作的占空比调节除外)。通过使用片上12位模数转换器(ADC)获得系统输出电压反馈。MOSFET温度在整个ADC中均为可用，以实现监控的目的，并且片上内部集成电路(12C)端口提供了对PM．Bus通信的支持。针对同步降压应用专门设计了一款UCD7230栅极驱动器，从而提供了采用TITrueDrive输出架构的双通道4一AMOSFET驱动器、周期性电流限制以及一个内图1数控多相交错式降压系统万方数据置的低失调、高增益、差动电流...
