千瓦级系统的电源管理IC市场TI再出重拳

本文作者:admin       点击: 2008-01-11 00:00
前言:

全球电源管理市场发展迅速,推动PFC市场发展

随着石油价格高涨以及人们节能环保意识的加强,电源管理IC市场成长迅速,功率因数校正 (PFC) 控制电路由于可以有效减少用电器对电网的干扰和增加用电器的电源转换效率,因而受到越来越多地区、国家的重视。概括起来推动市场发展的主要因素主要有以下几点:

●输入功率大于1kW 的系统越来越多,如民用家用空调、洗衣机、微波炉等,工业用服务器、小型通讯基站等等,没有使用PFC的用电器对电网干扰严重,且电源转换效率严重不足。
●中国政府对电器设备的CCC强制性认证
●欧洲管理强制规定:IEC555(超过75W 的设备需要PFC)
●美国要求达到80+ 
●能源之星规范
●加州能源委员会(CEC) 的要求

虽然使用PFC控制电路会增加电源的成本,但是面对越来越严格的各种强制性规定或认证,电源制造商不得不认真对待电源的PFC设计,而不能像以往那样敷衍了事。2006年全球电源市场针对PFC的潜在应用市场总量达到21亿美元,预计到2011年,这一数字将达到34亿美元,年增长率将达到10.4%。
统计数据显示,2005年-2006年,全球电源管理IC市场增长率高达17%,超过半导体行业的平均增长水平。TI凭借深厚的技术功底和对市场的辛勤耕耘,2005年-2006年其电源管理收入增长率达到26%,在全球电源市场份额达15%。

TI推出交错式PFC

电源的功率因数控制技术是很早就提出的概念,最早是用在大功率设备上。经过技术的不断进步,PFC已经开始大量出现在小功率设备中,电源转换效率越来越高,控制芯片体积越来越小,成本越来越低。

TI 科学家 Bob Mammano 指出:“显然,在我们生活的各个领域都面临着日益提高的能量管理要求,在商业运营方面更是如此。数据中心与电信系统的用电要求不断提升,带动整个行业都在努力寻求降低能源浪费、提高电源质量的方法。目前推出的新产品为电源工程师提供了一种创新解决方案,可用于提高电源控制技术的节能水平。”

TI的交错式CCM 允许使用小型低成本电感器,这种电感器为全球大部分消费类PFC 解决方案中所广泛采用。实验数据显示,在CCM PFC 解决方案中,2 个交错式CCM 电感器合在一起也比单个电感器小32%;另外,升压电容器中的RMS 电流明显减小,因此能使用更小的低成本电容器,同时又不会影响电流保持,RMS 电流降低还有助于提高可靠性。

对于要求高效率与高功率因数的应用而言,TI 的 UCC28070能够以更低系统成本实现更高性能,从高端通信系统、冰箱与空调中的嵌入式家电马达驱动器到 HID 照明镇流器,各种类型的应用都能因此而受益。在 75W~1kW 或更高功率水平的在线操作系统中,UCC28070 有助于减少总谐波失真,使目前的系统更好地最大化可用输出功率,解决全球多种 AC 线路电压电平的巨大差异与干扰问题。

UCC28070器件特点

●满足严格的效率要求:UCC28070 能帮助设计人员满足最严格的效率要求,支持千瓦级功率的系统。该PFC 控制器使轻负载相位管理能够增强系统性能,提高整个负载范围内的效率。相位管理功能使系统能打开或关闭电源相位,这样只需启用需要为负载供电的相位即可。在 1.2 kW 系统中,UCC28070 能在 20% 轻负载条件下将效率提高 1.5%,这样设计人员就能超过业界计划制定的节能准则了,如绿色网格 (Green Grid)、计算产业气候拯救计划 (Climate Savers Computing Initiative) 以及绿色创新工程 (Project Big Green)。例如,对 240W电源的系统而言,如果负载条件为 20%,那么能提高效率实现 27% 的节电。

●系统可靠性:新器件采用独特的180度交错技术,有助于提高系统可靠性,降低输入与输出电流纹波,通过电磁分配改进热管理水平。与目前常见的非交错式 PFC 架构相比,平均电流模式交错技术能使纹波减少 50% 至 100%。UCC28070 的可选可编程频率抖动模式使设计人员能在一定范围内扩展开关频率,从而最小化电磁干扰 (EMI) 的生成。这一抖动特性有助于缩小电容器尺寸,使设计人员使用体积更小、价格更低的 EMI 滤波器。 

●完整的保护:UCC28070 提供了多种独特的系统控制与保护特性,以提高整体系统可靠性。输出过压保护方案配合开环检测特性,可避免系统出现常见的电路板故障。每相位电流都得到了准确的平衡,借助独立的电流感测功能,可避免组件在双相工作模式下过热。此外,UCC28070还提供了欠压锁定、逐周期峰值限流以及系统过温保护特性。

UCC28070作为业界首款单芯片交错式功率因数校正 (PFC) 控制电路,可满足千瓦级通信、服务器与工业系统的要求。帮助设计人员简化电源设计,提高系统可靠性,实现超过 0.9 的额定功率因数,从而提高了节能性能。与更早一些时候推出的UCC28060一起,带动千瓦级器件及更低功率器件的设计变革。
UCC28070器件详细资料:http://www.ti.com.cn/ucc28070-pr。