數(shù)字電源控制器與芯片應(yīng)用研究

4、新型數(shù)字電源與芯片特征及應(yīng)用

4.1 UCD7K數(shù)字電源驅(qū)動(dòng)器.UCD7K驅(qū)動(dòng)器不僅作為數(shù)宇控制器與電源極(poweFstage)間的接口，還提供電源保護(hù)以及用于數(shù)字控制器的偏壓。UCD7K為新一代的數(shù)字電源設(shè)備驅(qū)動(dòng)器，已經(jīng)集成了以全時(shí)模式保護(hù)功率級(jí)的安全電路。另外，這些專用驅(qū)動(dòng)器還集成了許多特殊的功能，如線性調(diào)節(jié)器及運(yùn)算放大器等，以便為數(shù)字控制器供電，并幫助進(jìn)行信號(hào)調(diào)節(jié)。

圖5所示為UCD7K驅(qū)動(dòng)器與數(shù)字電源控制器與功率級(jí)相接示意圖，并實(shí)現(xiàn)保護(hù)與偏置電源管理示意圖。

圖5右蘭色框圖為UCD7K組成框圖，它由3.3V線性調(diào)節(jié)器與驅(qū)動(dòng)器及模擬脈沖限流軍等3部分合成．而圖5左灰色框圖為數(shù)字電源控制器組成框圖。UCD7K系列器件中還包了含精度為1％、電壓為3.3V、電流為10mA的線性穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器在作為參考電壓的同時(shí)又為數(shù)字控制器供電。

UCD7K驅(qū)動(dòng)器主要特征為；高電流柵極驅(qū)動(dòng)器，可編程旗模擬脈沖限流及板上3.3V10mA線性穩(wěn)壓器。其優(yōu)點(diǎn)為：能與功率級(jí)相接；具有故障保護(hù)及靈活的過載保護(hù)；能為數(shù)字控制器提供電源。

UCD7K驅(qū)動(dòng)器功能分析。

集成的超快速電流限制功能

UCD7KMOSFET驅(qū)動(dòng)器接收到來(lái)自數(shù)字控制器的邏輯電平輸入信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)換為土4A的高電流MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并連接至功率級(jí)。該驅(qū)動(dòng)器提供了具有可編程閾值及數(shù)字輸出電流限制標(biāo)記的周期性電流限制功能，主機(jī)控制器通過監(jiān)測(cè)電流標(biāo)記可以選擇合適的算法，并得出所需的限流配置參數(shù)(Profile)。當(dāng)出現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)不能及時(shí)針對(duì)故障作出響應(yīng)的情況時(shí)(極少發(fā)生)，該項(xiàng)快速(25ns)周期性電流限制保護(hù)功能就會(huì)關(guān)閉功率級(jí)。

本地過電流保護(hù)功能的主要優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)數(shù)字控制器中的軟件代碼損壞或終止運(yùn)行時(shí)，UCD7K器件能對(duì)功率級(jí)提供保護(hù)。如果控制器PWM輸出保持高電流，本地電流檢測(cè)電路將在出現(xiàn)過電流情況時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器輸出。系統(tǒng)很可能進(jìn)入重試模式，因?yàn)榇蠖鄶?shù)DSP及微控制器均配備有板上看門狗和掉電復(fù)位等監(jiān)控外設(shè)，可以在運(yùn)行不正常時(shí)重新啟動(dòng)器件。但是這些外設(shè)的反應(yīng)速度通常較慢，無(wú)法保護(hù)功率級(jí)不受損壞。UCD7K的電流限制比較器為功率級(jí)提供了所需的快速保護(hù)功能。