干货 | 使用实时MCU顺应服务器电源的设计趋势
随着服务器和数据中心在全球范围内的应用日益广泛，对稳定高效电源的需求越来越强烈，以应对不断增加的功耗。用电量一直快速增长，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。应用效益的提高催生了电源装置 (psu) 的发展，以提供高能效、快速瞬态响应、高功率密度和更大的电源容量。
高能效
具有高能效的服务器 psu 可通过减少功耗和更大程度提高电源到负载间的功率传输效率，降低运营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（例如 80 plus），在各种负载范围内实现高于平均水平的钛金级能效，并向环境排放更少的二氧化碳。
快速瞬态响应
在服务器电源应用中，具有快速瞬态响应有助于在不断变化的负载和输入瞬态情况下，实现稳定可靠的系统运行。此外，系统需要满足服务器电源原始设备制造商更严格的瞬态响应规格：在 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
更高的功率密度和更大的电源容量
服务器和数据中心的功耗不断增长，因此需要更大的电源容量。通过在更小的空间内提供更大的电源容量，氮化镓 (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
为了实现上述优势，服务器 psu 制造商面临几项设计挑战，例如
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，加快控制回路的执行。
在采用 gan 和碳化硅 (sic) 等宽带隙功率器件时减少功耗，同时保持更高的开关频率。
为了满足服务器 psu 系统对电源效率和功率密度不断增长的要求，实时 mcu 需具有几个关键特性，例如低延迟信号链、高脉宽调制 (pwm) 灵活性和分辨率、高控制环路速度和高开关频率。图 2 显示了一个示例 psu 框图。
图 2：具有交流/直流和直流/直流级的服务器电源典型双控制器架构
tms320f280039c c2000™ 实时 mcu 提供上述所有特性，还可帮助满足或减少服务器 psu 的设计预算。它们将继续通过灵活和创新的功能改进集成的实时信号链（感应、处理和控制）。图 3 显示了 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 通过其集成式模拟元件（包括多个可灵活管理转换启动、具有 11 个有效位数和一个后处理块的 4msps 模数转换器），实现了服务器psu的高能效和快速瞬态响应。mcu 还集成了具有优化电源控制功能的快速模拟比较器，例如消隐、延迟跳闸、峰值电流模式控制和斜率补偿，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并结合了控制律加速器，可提供超过 240mips 的实时性能，具有浮点单元和三角函数加速器等特性，可实现更高的功率密度和高瞬态响应，能够处理复杂的时间关键型计算。
灵活的高分辨率控制
在大功率服务器 psu 系统中，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 通道，具有谷底开关、延迟跳闸、死区时间调整和全局重新加载等功能，可以精确控制复杂的电源拓扑和控制算法。集成的可配置逻辑块进一步增强了 pwm 的灵活性，并无缝衔接 gan 技术来实现高功率密度。
c2000 实时 mcu 在服务器 psu 系统中的其他优势
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 的几项其他热点要求：
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，并通过具有多个闪存选项的多组型号和更快的闪存组擦除时间，更大限度降低软件开销。
通信接口从 pmbus 转到控制器局域网 (can) 总线（以及可能的 can-fd），可实现更快速度、更高数据速率和可靠的主机通信。
通过加密功能（例如高级加密标准、安全启动和安全联合测试行动组）实现安全性，可在这个更加互联的世界中保护代码和数据免受外部攻击，解决业界担忧。
结语
f280039c mcu 在 c2000 mcu 平台上进行了扩展，提供集成功能，可帮助您实现高级实时控制，同时降低物料清单成本。f28003x mcu 系列通过解锁 gan 和 sic 等宽带隙技术的全部潜力，实现了更高能效、更高功率密度以及更快响应时间，与这些技术相得益彰。简便易用的软件可加快服务器 psu 设计人员的开发速度。
关于德州仪器 (ti)
德州仪器（ti）（纳斯达克股票代码：txn）是一家全球性的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。
智能锁的基本原理和流程是怎样的
iPhone8什么时候上市？iPhone8最新消息：iPhone8模型曝光网友看呆，iPhone8三颗摄像头！红绿灯？
RouteMIDI：一款让 iOS 宿主控制硬件的 MIDI 工具插件
为大家详细讲解一下农业气象仪器的组成部分
蓝牙适配器的操作系统
干货 | 使用实时MCU顺应服务器电源的设计趋势
AI+产业峰会智慧城市专场在深成功举办
中航锂电全国动力电池生产基地建设如火如荼
PCB订单减少致光韵达2022年度净利润同比下降11.66%约8087万
华为Mate30RS保时捷版值不值得买
虹科分享|不再受支持的Windows系统如何免受攻击？| 自动移动目标防御
等离子色彩数
许家印“亮剑”,恒大首款电动汽车6月份全面投产
Innocomm推出首款结合了泰景信息科技移动电视功能的An
Q-ATX电源统一标准
究竟谁更强？一文读懂蓝牙5.0、5.1和5.2技术特点与应用
KJ004电路原理
5G网络中可能会存在的语音方案解析
最新曲面显示器品牌排行榜
中兴手机强跑5G第一枪 运营商5G体验套餐和营销渠道抢夺商机
高能效
具有高能效的服务器 psu 可通过减少功耗和更大程度提高电源到负载间的功率传输效率，降低运营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（例如 80 plus），在各种负载范围内实现高于平均水平的钛金级能效，并向环境排放更少的二氧化碳。
快速瞬态响应
在服务器电源应用中，具有快速瞬态响应有助于在不断变化的负载和输入瞬态情况下，实现稳定可靠的系统运行。此外，系统需要满足服务器电源原始设备制造商更严格的瞬态响应规格：在 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
更高的功率密度和更大的电源容量
服务器和数据中心的功耗不断增长，因此需要更大的电源容量。通过在更小的空间内提供更大的电源容量，氮化镓 (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
为了实现上述优势，服务器 psu 制造商面临几项设计挑战，例如
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，加快控制回路的执行。
在采用 gan 和碳化硅 (sic) 等宽带隙功率器件时减少功耗，同时保持更高的开关频率。
为了满足服务器 psu 系统对电源效率和功率密度不断增长的要求，实时 mcu 需具有几个关键特性，例如低延迟信号链、高脉宽调制 (pwm) 灵活性和分辨率、高控制环路速度和高开关频率。图 2 显示了一个示例 psu 框图。
图 2：具有交流/直流和直流/直流级的服务器电源典型双控制器架构
tms320f280039c c2000™ 实时 mcu 提供上述所有特性，还可帮助满足或减少服务器 psu 的设计预算。它们将继续通过灵活和创新的功能改进集成的实时信号链（感应、处理和控制）。图 3 显示了 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 通过其集成式模拟元件（包括多个可灵活管理转换启动、具有 11 个有效位数和一个后处理块的 4msps 模数转换器），实现了服务器psu的高能效和快速瞬态响应。mcu 还集成了具有优化电源控制功能的快速模拟比较器，例如消隐、延迟跳闸、峰值电流模式控制和斜率补偿，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并结合了控制律加速器，可提供超过 240mips 的实时性能，具有浮点单元和三角函数加速器等特性，可实现更高的功率密度和高瞬态响应，能够处理复杂的时间关键型计算。
灵活的高分辨率控制
在大功率服务器 psu 系统中，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 通道，具有谷底开关、延迟跳闸、死区时间调整和全局重新加载等功能，可以精确控制复杂的电源拓扑和控制算法。集成的可配置逻辑块进一步增强了 pwm 的灵活性，并无缝衔接 gan 技术来实现高功率密度。
c2000 实时 mcu 在服务器 psu 系统中的其他优势
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 的几项其他热点要求：
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，并通过具有多个闪存选项的多组型号和更快的闪存组擦除时间，更大限度降低软件开销。
通信接口从 pmbus 转到控制器局域网 (can) 总线（以及可能的 can-fd），可实现更快速度、更高数据速率和可靠的主机通信。
通过加密功能（例如高级加密标准、安全启动和安全联合测试行动组）实现安全性，可在这个更加互联的世界中保护代码和数据免受外部攻击，解决业界担忧。
结语
f280039c mcu 在 c2000 mcu 平台上进行了扩展，提供集成功能，可帮助您实现高级实时控制，同时降低物料清单成本。f28003x mcu 系列通过解锁 gan 和 sic 等宽带隙技术的全部潜力，实现了更高能效、更高功率密度以及更快响应时间，与这些技术相得益彰。简便易用的软件可加快服务器 psu 设计人员的开发速度。
关于德州仪器 (ti)
德州仪器（ti）（纳斯达克股票代码：txn）是一家全球性的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。
智能锁的基本原理和流程是怎样的
iPhone8什么时候上市？iPhone8最新消息：iPhone8模型曝光网友看呆，iPhone8三颗摄像头！红绿灯？
RouteMIDI：一款让 iOS 宿主控制硬件的 MIDI 工具插件
为大家详细讲解一下农业气象仪器的组成部分
蓝牙适配器的操作系统
干货 | 使用实时MCU顺应服务器电源的设计趋势
AI+产业峰会智慧城市专场在深成功举办
中航锂电全国动力电池生产基地建设如火如荼
PCB订单减少致光韵达2022年度净利润同比下降11.66%约8087万
华为Mate30RS保时捷版值不值得买
虹科分享|不再受支持的Windows系统如何免受攻击？| 自动移动目标防御
等离子色彩数
许家印“亮剑”,恒大首款电动汽车6月份全面投产
Innocomm推出首款结合了泰景信息科技移动电视功能的An
Q-ATX电源统一标准
究竟谁更强？一文读懂蓝牙5.0、5.1和5.2技术特点与应用
KJ004电路原理
5G网络中可能会存在的语音方案解析
最新曲面显示器品牌排行榜
中兴手机强跑5G第一枪 运营商5G体验套餐和营销渠道抢夺商机