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随着服务器和数据中心在世界各地的应用越来越广泛，对稳定高效电源的需求越来越大，以应对功耗的增加。功耗一直在快速增长，因此需要更多的集成中央处理单元、图形处理单元和加速器来提高服务器和数据中心的计算速度。应用效率的提高催生了电源装置(PSU)提供高能效、快速瞬态响应、高功率密度和更大的电源容量。

高能效

高效服务器PSU通过降低功耗，更大程度地提高电源到负载之间的功率传输效率，降低运行数据中心的成本及其对环境的影响。这种能力使数据中心能够满足日益严格的能效标准（如80） Plus），钛级能效高于平均水平，二氧化碳排放较少。

快速瞬态响应

在服务器电源应用中，快速瞬态响应有助于在不断变化的负载和输入瞬态下实现稳定可靠的系统运行。此外，系统还需要满足原始服务器电源设备制造商更严格的瞬态响应规格：2.5A/μS至5A/μS之间实现80%至100%的负载跳跃。图1说明了这些参数。

图1：瞬态响应参数

功率密度高，电源容量大

服务器和数据中心的功耗不断增加，因此需要更大的电源容量。氮化镓通过在更小的空间内提供更大的电源容量(GaN)等电源技术可实现更小巧的电源。为了在电源系统中实现高功率密度和缩减整个系统的物料清单，使用实时微控制器(MCU)控制高开关频率至关重要。

攻克服务器PSU的设计挑战

为实现上述优势，服务器PSU例如，制造商面临着几个设计挑战，

?实现复杂的电源拓扑，例如图腾柱无桥功率因数校正和控制算法，包括零电压开关、零电流开关、同步整流时序和具有混合迟滞控制的电感-电感-电容谐振直流/直流转换。

?启用实时控制性能，加快控制电路的执行。

?在采用GaN和碳化硅(SiC)降低等宽带间隙功率装置的功耗，同时保持更高的开关频率。

满足服务器PSU实时要求系统不断提高电源效率和功率密度MCU需要具备低延迟信号链、高脉宽调制等几个关键特征(PWM)灵活性和分辨率、高控环速和高开关频率。图2显示了一个示例PSU框图。

图2:典型的交流/直流和直流/直流服务器电源双控制器架构

TMS320F280039C C2000实时MCU提供上述所有功能也有助于满足或减少服务器PSU实时信号链(感应、处理和控制)将通过灵活和创新的功能继续改进。图3显示F28003x系列。

图3：F28003x MCU扩展了C2000实时MCU产品组合

高精度检测

F280039C MCU通过其集成模拟元件(包括多个灵活管理转换启动、11个有效位数和4个后处理块)MSPS服务器实现了模数转换器PSU能效高，瞬态响应快。MCU还集成了消隐、延迟跳闸、峰值电流模式控制、斜率补偿等具有优化电源控制功能的快速模拟比较器，可实现精确的功率转换。

高性能处理

F280039C基于32位数字信号处理器架构，结合控制律加速器，可提供240多个MIPS的实时TI官方代理性能，具有浮点单元、三角函数加速器等特点，能实现更高的功率密度和高瞬态响应，能处理复杂的时间关键计算。

高分辨率控制灵活

大功率服务器PSU即使在高频下，实现更大的电源容量并保持相位间同步也至关重要。F280039C提供150ps分辨率的PWM该通道具有谷底开关、延迟跳闸、死区时间调整、全局重新加载等功能，能准确控制复杂的电源拓扑和控制算法。集成可配置逻辑块进一步增强PWM无缝连接的灵活性GaN实现高功率密度的技术。

C2000实时MCU在服务器PSU系统的其他优点

除了电源管理和快速实时控制的趋势外，F280039C MCU还可以满足服务器PSU其他几个热点要求:

?实时固件更新可以在不中断电源的情况下无缝切换到新固件，软件成本可以通过具有多个闪存选项的多组型号和更快的闪存组来降低。

?通信接口从PMBus转向控制器局域网(CAN)总线（以及可能的CAN-FD），主机通信可以实现更快、更高的数据速率和可靠的通信。

?通过加密功能（如先进的加密标准、安全启动和安全联合测试行动组）实现安全，可以保护代码和数据免受外部攻击，解决行业的担忧。

结语

F280039C MCU在C2000 MCU扩展平台，提供集成功能，可以帮助您实现先进的实时控制，降低材料清单的成本。F28003x MCU解锁系列GAN和SiC宽带间隙技术的所有潜力都实现了更高的能效、更高的功率密度和更快的响应时间，相辅相成。简单易用的软件可以加速服务器PSU开发设计师的速度。

关于德州仪器(TI)

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