适合电源分配网络应用的预测性能量平衡控制 网络应用, 电子电路, 电源, 平衡, 中心

520503

关键字：电源分配网络(PDN)   PI   预测性能量平衡(PEB)控制器  
电源完整性(PI)和电源分配网络(PDN)设计如今是所有高速、高性能和低噪声电子电路设计的中心要素。取得最优性能的第一条规则是保持电源分配路径的阻抗幅度小于某个特定值，这个值通常被称为目标阻抗。第二条规则是保持电源分配阻抗在频域尽可能平坦。半导体公司正在试图引入采用非线性控制、多个环路和滞后工作的新稳压器架构来达到这个目的。一个令人感兴趣的拓扑是Cognipower公司自主开发并已获得专利的预测性能量平衡(PEB)控制器。
什么是PEB？

PEB控制算法从供需角度控制电压转换器的性能。就像在大多数开关转换器中一样，能量存储在电感中，然后传送到输出端，并由输出端的电容进行平均。存储在电感中的能量为：




存储在电容中的能量为：




PEB控制器根据需求建立要求的供电，并在每个开关周期中使这些等式相等。结果是一种“内存较少”的控制，每个周期都是“从零开始”，因此在单个开关周期内可形成完整的动态响应恢复。输出既没有上冲，也没有下冲。控制器本身就很稳定，因为在控制功能中不需要增加补偿极点。PEB控制计算框图示于图1。


图1 PEB控制算法框图


PEB控制可适应多种开关拓扑，包括降压拓扑和反激拓扑，并且可工作在非连续模式和连续模式。