首款PWM器件:打开了电源管理产业发展的大门

技术分类: 电源技术  | 2008-04-22
作者:Robert Mammano,德州仪器 (TI) 技术专家兼 TI 科学家

  打开了电源管理产业发展的大门

  自从我们推出 SG1524 那天起,我们就开始不断地对其进行改进。我们的这些努力为 SG1525 和 SG1526 器件带来了更多的容量和更高的性能。最后,作为其它同类产品竞争提供商的改进或改版,我们开发出了许多由 SG1524 演变而来的全新控制电路系列。

  在我加盟 Unitrode 公司以后,20 世纪 80 年代电源产业又发生了重大的变革,即电流模式控制的出现。尽管我希望自己能够赶上这种电流模式控制概念潮流,但是我力不从心。当数字设备需要这种电源技术时,我们抓住了这种概念,并且将其转换成了硅芯片产品。电流模式控制具有更佳的动态响应和易于补偿性能以及轻松整合过电流保护的功能。

  电流模式控制首先在 UC1846(其为 16 引脚器件)中完成了实施,业已证明该器件非常受电源设计人员的青睐。但是,人们公认一种 8 引脚版本则更为理想且成本更低,我们紧接着研发出了首款 8 引脚器件 UC1842 系列产品。不久,UC1842 便在销量上超过了 SG1524。

  在 21 世纪初期,电源电压降至 2.2V 甚至更低,并在升压时需要更高的电流。现在,由于在低压条件下有效地检测电流变得更为困难,因此钟摆 (pendulum) 正趋向于更多地使用电压模式控制。

  在整个 80 年代,其它电源管理技术和拓扑结构均得到了发展,其中的一些要比其它更为成功。从某种程度上来讲,我们对谐振模式控制寄予了很大的期望,其产生出了替代电流矩形脉冲的正弦波。我们原来认为这样会最小化开关损耗。然而,我们发现,我们在脉冲转换中节省的就是我们在高峰值中损耗的部分。80 年代和 90 年代都是探索新观念和新概念的年代。我们不断地开发出新型技术,希望让我们用户的生活更轻松,以使他们能够为其客户制造出更好的产品。在 90 年代,同一些重大突破(例如:准谐振和相移控制、功率因数校正等)相比,大多数这些技术的发展均为改进性的。   

       面向未来

  除了在 80 年代和 90 年代期间由该产业发明的新型电路设计以外,我们有幸拥有 BiCMOS 工艺技术发展带来的重大突破。BiCMOS 对电源管理具有深远的影响。

  90 年代中期以前,电源管理采用双极工艺技术。BiCMOS 工艺的推出使得在同一块硅芯片上将电源器件和控制电路组合在一起变得更加容易。其他的好处还包括更高的开关速度、更少的寄生效应、更低的静态电流以及充分利用数字处理工艺几何体积缩小优势的能力(今天日益发展的一种趋势)。

  更小的几何形状对于电源管理产业的未来十分重要,因为它是许多器件成本不断降低的重要因素之一。对于消费类电子产品(当今发展最为迅速的细分市场)来说,更是这样。与那些对成本敏感度不太高的计算机和电信行业不同,在消费类电子产品行业,最低价格决定产品未来成败,其承受了极大的成本控制压力。在 TI 收购 Unitrode 之后,我认识到 TI 的高效制造技术将会在维持产品低成本和不断提升产品质量的过程中扮演一个极为重要的角色。

  当我一想到在电源管理产业中我应该从哪里开始时,我就会对今天所看到的发明感到着实吃惊。模糊模拟和数字处理技术之间的界线仅仅是一个例子。您可以看到其是如何实现电源管理技术在片上系统 (SOC) 器件中集成的。这种现象正出现在无线行业,而且没有理由不能将其应用于其它行业中。据我估计,我们在电源管理领域还可以有更多的技术突破。

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