0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

慧能泰推出首款多功能DC-DC数字电源控制器HP1000

慧能泰半导体 ? 来源:慧能泰半导体 ? 2025-08-05 15:28 ? 次阅读
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

工业和汽车等应用正在加速向48 V供电系统过渡,这一趋势的背后是48 V架构在效率、功率密度和系统性能上的显著优势。相较于传统的12 V供电系统,48 V架构能够在相同功率下大幅降低电流,从而减少布线中的能量损耗,并允许使用更细、更轻的导线,降低系统成本和重量。除此之外,48 V架构能够为高功率需求的设备提供更强的电力支持,满足现代工业设备对高性能和复杂功能的需求。

近日,慧能泰推出了首款多功能DC-DC数字电源控制器——HP1000。它专为高密度、高效DC-DC电源转换而设计,配备符合PMBus 1.2版标准的接口。该器件提供先进的电源控制解决方案,主要面向典型为48 V输入的隔离式和非隔离式DC-DC次级侧应用,涵盖闭环隔离拓扑(如全桥变换器、半桥变换器、有源钳位正激变换器、推挽变换器等)、开环隔离拓扑(如开环LLC变换器,中间母线电源IBC)、多相交错降压变换器、混合开关电容变换器(Hybrid Switched-capacitor Converters)等场景。

AI服务器与机器人技术爆发式发展的驱动下,48 V电源架构正成为高功率密度场景的必然选择。通过四倍电压提升,电流锐减至原有水平的四分之一,传输损耗大幅减低,从根本上突破传输损耗与散热瓶颈,实现能效的跨越式升级。借助HP1000数字电源控制器,新型拓扑技术(如混合开关电容架构)深度融合电容储能与高频开关特性,在超高降压比场景下达成效率与功率密度的双重突破。而采用HP1000控制基于氮化镓(GaN)的多相交错变换器为实现更小体积、更高效率提供了可能。

HP1000具备广泛编程能力,包括集成高性能数字补偿器,支持快速输入电压前馈,支持多种PWM输出类型及时序配置,恒流模式,以及软启动/停止序列与同步功能。此外,其还提供灵活的保护特性,包括过压保护(OVP)、短路保护(SCP)、反向电流保护(RCP)和过温保护(OTP),致力于打造可靠的电源管理方案。

HP1000采用直观的用户可编程界面,无需工程师具备软件知识,硬件工程师就能直接监控电源的各个状态,同时可以灵活修改各项电源配置(包括环路),以快速定位问题与进行性能优化。采用图形化的界面配置,可以大大提升产品推出速度。

HP1000可广泛应用于隔离或非隔离DCDC砖模块电源,中间母线电源转换器,通讯电源,工业智能电源系统等场景。HP1000提供4mm x 4mm QFN-24L封装。

b938140a-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图1:HP1000 QFN-24L封装及引脚定义图

HP1000芯片特性?

? 多功能电压模式数字控制器

? ?40°C到+125°C运行温度范围

? 符合PMBus Revision 1.2通讯接口,支持PEC和自定义扩展指令

? 最大6路可编程PWM输出,312.5 ps等效分辨率

– 可编程开关频率范围50 kHz到1 MHz

– 针对开环LLC应用支持可编程多段占空比和开关频率的软启动

– 频率同步

– PWM1/2支持HiZ模式

? 高速电压采样ADC

– 独立的50 MHz跟踪型ADC分别用于输入电压和输出电压采样

– 采样范围0到1.6 V

– 支持副边整流后电压作为输入电压采样

? 高速电流采样ADC

– 独立的25 MHz Σ-Δ ADC分别用于原边电流和输出电流采样

– 支持原边逐周期峰值电流快速保护

– 支持副边逐周期峰值电流快速保护

– 支持副边同步整流管等效二极管模式

? 高性能环路控制

– 高性能数字环路补偿器

– 支持双采样双更新

– 高速输入电压前馈控制

– 预偏置启动

– 副边同步整流管DCM模式控制

? 其他功能

– 独立的25 MHz Σ-Δ ADC用于通用模拟信号采样,如温度、PMBus地址检测等

– 数字被动均流

– IMON输出电流指示

– 外部NTC电阻温度检测

– ROV冗余输出电压过压保护

– 丰富、灵活、可独立编程的故障检测和保护机制

– 支持4个可编程通用IO

– 可兼容DOSA模拟Trim功能

? 通过直观的图形用户界面(GUI)进行编程

b949e572-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图2:HP1000典型应用框图

01可灵活配置的高性能Type-lll数字补偿器

HP1000集成了可灵活配置零极点的高性能Type-III数字补偿器,对差分输出电压VS±信号通过高速跟踪型ADC的进行采样、滤波后进入环路运算,可有效降低系统扰动对高速环路控制的影响。同时,HP1000支持双采样双更新模式,有效降低控制延迟、提高系统带宽和相位裕度。

图3是输入电压48 V,输出电压12 V,负载20 A时,使能双采样双更新模式,穿越频率16.3 kHz, 相位裕度67.8°,增益裕度10.6 dB。

b9636b00-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图3:闭环传递函数bode图,双采样双更新使能

图4是相同条件下关闭双采样双更新模式,穿越频率10.7 kHz, 相位裕度59.5°,增益裕度10.75 dB。

b96d9f26-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图4:闭环传递函数bode图,双采样双更新关闭

02高速输入电压前馈

HP1000通过高速跟踪型ADC,支持对输入电压进行直接采样(GPA模式)或副边整流电压采样(VRS模式)。在变压器隔离的硬开关桥式拓扑应用中,通过VRS模式副边整流电压的平台电压进行采样,可实时参与输入电压前馈计算,从而使输出的PWM脉宽实时跟随输入电压变化。

b9810cc8-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图5:通过VFF的VRS采样模式对输入电压进行实施检测与输入电压前馈计算

b98dab18-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图6:输出电流20 A, 输入电压从36 V 到75 V跳变 (< 10 μs),斜率6 V/μs

C1: VIN; C2: PWM2; C3: Primary Current; C4: VOUT (AC)

03数字电源监控功能

HP1000具备完善的数字电源监控功能(PSU Monitor),主机可通过PMBus接口实时精准获取电源的输入电压、输出电压、输出电流、输出功率、模块温度和故障保护状态等重要信息,这使得系统管理者可以实时了解电源状态和安全运行。

b9a81b56-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图7:HP1000系统实时监控界面

图8和图9为输出电流和输出电压监控测试数据:

b9b7dde8-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图8:输出电流监测

b9c82982-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图9:输出电压监测

慧能泰同步推出了HP1000 240 W的全桥变换器评估板。该评估板基本参数如下:

输入电压:36到75 VDC

输出电压:12 VDC

输出功率:240 W

开关频率:200 kHz

b9d75fa6-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.jpg

图10:采用HP1000的240 W全桥变换器评估板

以下是评估板部分性能测试结果:

b9e8ba9e-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图11:负载调整率

b9f998f0-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图12:输入电压调整率

ba09176c-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图13:负载跳变,输入电压48 V, 输出电流0到10 A,负载斜率2.5 A/μs

C1: VOUT (AC); C4: IOUT

ba18c324-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图14:负载跳变,输入电压48 V, 输出电流10 A到20 A,负载斜率2.5 A/μs

C1: VOUT (AC); C4: IOUT

ba291256-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图15:负载跳变,输入电压48 V, 输出电流0到20 A,负载斜率2.5 A/μs

C1: VOUT (AC); C4: IOUT

ba390bde-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图16:输出电压过电压保护与重启

C1: VOUT; C4: IOUT

ba48daa0-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图17:输出电流恒定电流以及过流欠压保护与重启

C1: VOUT; C4: IOUT

ba59de9a-6d2c-11f0-a18e-92fbcf53809c.png

图18:输出短路保护与重启,输入电压48 V,输出端口短路

C1: VOUT; C4: IOUT

从“够用”到“卓越”,HP1000让电源设计更简单、更高效、更智能

关于慧能泰半导体

深圳慧能泰半导体科技有限公司是一家专注于智慧能源控制技术的公司,主要面向智能快充和数字能源领域,提供高性能数模混合芯片产品。公司总部设立在深圳前海,同时在上海、浙江杭州、美国加州设有研发中心。慧能泰的核心研发团队来自国内外顶尖半导体公司,拥有强大的研发创新能力。公司现已获多项授权专利,拥有独立自主知识产权,并于2020年被评为“高新技术企业”,2023年获评国家级专精特新“小巨人”企业。

目前,慧能泰已完成了围绕USB Type-C生态链的整体产品布局,开发并量产了多款产品:供电端的多系列PD Source协议芯片,受电端的高性能PD Sink(PD 诱骗芯片)、Type-C端口控制器(CC Logic),线缆端的USB eMarker(电子标签芯片)。成立以来,慧能泰连续推出多款业界领先的产品并广受市场欢迎。公司芯片出货量逾8亿颗,标杆性客户有联想、小米、三星、HP、贝尔金和努比亚等。同时,慧能泰也致力于提高能源利用效率、研究能源控制技术,借助自身的技术研发优势,面向ICT(通信服务器)、数据中心、光伏逆变器、储能等工业应用,研发数字电源控制芯片高压驱动芯片、电源转换芯片和模块等产品。

慧能泰半导体肩负着“芯智慧 芯能源,共建绿色未来”的使命,立志成为业界领先的智慧能源控制技术供应商。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 控制器
    +关注

    关注

    114

    文章

    17250

    浏览量

    185377
  • 数字电源
    +关注

    关注

    28

    文章

    546

    浏览量

    110084
  • DC-DC
    +关注

    关注

    30

    文章

    2358

    浏览量

    84260
  • 慧能泰半导体

    关注

    0

    文章

    52

    浏览量

    5189

原文标题:官宣!多功能DC-DC数字电源控制器重磅首发

文章出处:【微信号:慧能泰半导体,微信公众号:慧能泰半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

    评论

    相关推荐
    热点推荐

    具有可选同步 MOSFET 驱动的 28 V 降压 DC-DC 控制器 skyworksinc

    电子发烧友网为你提供()具有可选同步 MOSFET 驱动的 28 V 降压 DC-DC 控制器相关产品参数、数据手册,更有具有可选同步 MOSFET 驱动的 28 V 降压
    发表于 07-25 18:30
    具有可选同步 MOSFET 驱动<b class='flag-5'>器</b>的 28 V 降压 <b class='flag-5'>DC-DC</b> <b class='flag-5'>控制器</b> skyworksinc

    SL3065 40V高效同步降压DC/DC控制器 替代RT7272B

    替代RT7272B的理想选择:SL3065 40V高效同步降压DC/DC控制器在快速发展的电子市场中,高效、可靠的电源管理解决方案对于各类电子设备至关重要。RT7272B作为一
    发表于 07-11 16:59

    DC-DC电源基础知识(PPT版)

    目录 1、DC-DC电源分类及工作原理 2、DC-DC电源典型电路分析 3、PWM控制原理 4、关键器件选择 5、
    发表于 06-19 16:03

    DC-DC和AC-DC开关电源的新型EMI滤波设计方法

    用于DC-DC和AC-DC开关电源的新型EMI滤波设计方法
    发表于 05-26 17:14 ?1次下载

    全桥DC-DC开关电源参考设计

    。该参考设计采用Kinetis V系列塔式MCU/外设电路板,可以实现多种电源控制拓扑功能,例如峰值电流模式控制、平均电流模式控制和电压模式
    发表于 05-23 15:09

    基于小华HC32F334数字电源控制器的双向DC/DC双有源桥参考设计

    本文介绍了基于小华HC32F334数字电源控制器的双向DC/DC双有源桥(DAB,Dual Active Bridge)参考设计。
    的头像 发表于 05-20 13:57 ?2160次阅读
    基于小华HC32F334<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>控制器</b>的双向<b class='flag-5'>DC</b>/<b class='flag-5'>DC</b>双有源桥参考设计

    DH30W10系列DC-DC转换CINCON

    输入能力、宽泛的温度适应性以及完备的多重保护机制,使得DH30W10系列DC-DC转换在工业控制、通信以及交通运输等多个领域的高压电源转换应用中表现出色。特征效率高达89%受监管的输
    发表于 03-31 09:23

    什么是DC-DC转换

    在现代电子设备的复杂电路世界里,DC-DC 变换犹如一位默默奉献的幕后英雄,发挥着至关重要的作用。从手机、笔记本电脑等日常电子设备,到汽车、航空航天等高端领域,DC-DC 变换无处
    的头像 发表于 03-25 16:46 ?1224次阅读

    科技推出新款降压DC-DC转换

    ,闻科技半导体业务凭借在行业内的深厚积累与创新实力,推出具有超低静态电流的新款降压 DC-DC 转换,为可穿戴领域带来了重大突破。
    的头像 发表于 03-11 11:44 ?663次阅读

    DH15W10系列DC-DC转换CINCON

    DH15W10系列是CINCON公司推出的一15瓦隔离型DC-DC转换,输入电压范围为150-1500VDC,输出电压可调节。DH15W10系列
    发表于 03-03 09:42

    CINCON电源DC-DC转换替换VICOR

    和宽输入电压范围的场合。 CINCON的全砖DC-DC转换,作为一高效且紧凑的电源模块,广泛应用于工业、通信和医疗等多个领域。其输入电压范围覆盖180至425VDC,完美适应高电压
    发表于 02-24 09:25

    PA150S DC-DC升压电源模块PICO

    PA150S DC-DC升压电源模块PICOPA150S是PICO推出的一DC-DC稳压电源
    发表于 02-10 09:15

    慧能单相CrM PFC控制器系列产品解析

    慧能近日正式发布了最新的单相临界模式(CrM)PFC控制器HP101X系列产品,高效率,低功耗,紧凑封装,快来pick你的理想型方案。
    的头像 发表于 11-30 15:15 ?1002次阅读
    <b class='flag-5'>慧能</b><b class='flag-5'>泰</b>单相CrM PFC<b class='flag-5'>控制器</b>系列产品解析

    设计基于TMS320F280x的数字控制DC-DC开关电源

    电子发烧友网站提供《设计基于TMS320F280x的数字控制DC-DC开关电源.pdf》资料免费下载
    发表于 10-16 11:20 ?5次下载
    设计基于TMS320F280x的<b class='flag-5'>数字控制</b><b class='flag-5'>DC-DC</b>开关<b class='flag-5'>电源</b>

    LED照明和DC-DC转换控制集成在一个C2000微控制器

    电子发烧友网站提供《LED照明和DC-DC转换控制集成在一个C2000微控制器上.pdf》资料免费下载
    发表于 10-12 11:07 ?0次下载
    LED照明和<b class='flag-5'>DC-DC</b>转换<b class='flag-5'>控制</b>集成在一个C2000微<b class='flag-5'>控制器</b>上