引言

对于新式数字系统来说，在电源中断期间备份重要的数据是一项重要特性。在嵌入式系统依赖干净不间断电源的电信、工业和汽车应用中，数据丢失是引人关切的。供电的突然中断会导致正在对硬盘驱动器和闪存器进行读写操作时的数据受损。数据存储器广泛地采用在嵌入式系统中，以用于汽车维护、故障排除和维修工作。在复杂的工业金属加工设备中，在电源断接后必需存储多种工具的位置和状态，以防止在恢复供电时发生设备故障，这一点是极其重要。

传统上，备份电源设计师依赖于高电压电源的存在，以及升压型功率因数校正 (PFC) 电路的大容量电容。当采用这种传统方法时，在供电中断期间，350V 至 400V PFC 输出电压与极大容量电容之组合中的可用能量足以供下游转换器在要求的保持时间里支持关键的负载。保持时间简单地说就是系统安全地完成备份操作所需的时间。

问题是：许多新式电子系统 (例如：汽车) 并不需要 AC/DC 转换器。另外，PFC 的本质已经发生了巨大的变化：在低功率和分布式系统中，小占板面积隔离型反激式转换器正逐步取代“先升压后降压”转换器对。在这些环境中，低电压电源经常是备份设备唯一的可用电源。

所有无电池型备份解决方案均基于电容器存储能量 (W) 的能力。

随着对更紧凑和更高效电力系统的日益重视，双向转换器越来越受到关注。具有双向功率流的双向DC/DC换流器可将电池充电和备份操作传统上所需的两个DC/DC换流器组合在一起，降低了整个系统的成本、组件数量和尺寸。

此系列博文将分两个部分研究在不间断电源（UPS）、电池备份单元和储能系统装置应用中双向换流器的使用。

UPS或电池备份单元可在各种关键和非关键应用中提供不间断电源。UPS系统可从传统意义上分为备用UPS、线路交互式UPS和在线式或双换流UPS。在新类别的UPS开发方面，如备用在线式混合动力或高级ECO模式UPS，获得的进展甚少。

图1所示为传统在线式UPS的框图。

随着信号的沿变化速度越来越快，今天的高速数字电路板设计者所遇到的问题在几年前看来是不可想象的。对于小于1纳秒的信号沿变化，PCB板上电源层与地层间的电压在电路板的各处都不尽相同，从而影响到IC芯片的供电，导致芯片的逻辑错误。为了保证高速器件的正确动作，设计者应该消除这种电压的波动，保持低阻抗的电源分配路径。

为此，你需要在电路板上增加退耦电容来将高速信号在电源层和地层上产生的噪声降至最低。你必须知道要用多少个电容，每一个电容的容值应该是多大，并且它们放在电路板上什么位置最为合适。一方面你可能需要很多电容，而另一方面电路板上的空间是有限而宝贵的，这些细节上的考虑可能决定设计的成败。

选择合适的输入电源为采用具多种输入电源的系统供电并不是一项微不足道的普通任务。本视频讨论了与电源选择过程相关联的挑战，也被称为优先级排序。介绍了 LTC4419 及其特点，并展示该产品怎样解决关键的优先级排序难题以提供简单、低成本、高效率的解决方案。在输入电源是可再充电电池的特殊情况下，需要后备电池监视功能。在此介绍了专为此类应用而设计且提供该功能及更多特性的 LTC4420。本视频最后还简要介绍了一个采用 LTC4419 的优先级排序应用。

视频将为大家演示我们带数字电源监控功能的+48V热插拔控制器---ADM1272。此控制器不仅有过流保护和短路保护等通常特性，还具备针对威胁的先进保护方案，对电流回读能进行精度非常高的遥测。

实际上我们PC里面的硬件，对供电电压的要求是不一样的，因此PC电源要针对不同的硬件输出不同的电压。只是为什么这些电压对应的输出功率各有不同呢？具体硬件需要的具体电压是什么呢？我们相信大部分的玩家看见这两个问题后都是一脸懵逼。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2017-06/wen_zhang_/100006707-21267-1.jp…; alt=“” width="600"></center><center>电源上有5路输出电压的规格，但是你知道哪些硬件用到了这些输出电压吗？</center>

对于一个敏感的单电源供电模拟系统，如果没有有效的旁路电路来消除噪声，系统性能将大打折扣。

系统设计的最后阶段会把数字功能和模拟功能组合在一起，这时，你会发现模拟电路的性能(如音频放大的效果)由于数字干扰而下降。即使采用了常规的防范措施(如模拟地与数字地的隔离、屏蔽)也不能完全避免噪声问题。这种噪声干扰可以追溯到电源耦合，有时即使采用独立的线性稳压器供电，同样也会存在电源干扰。

对于高增益音频放大器，60Hz交流电源噪声是传统设计中必需面对的问题，电源抑制比(PSRR)既是针对这一问题定义的一项规格。PSRR定义为：

作者：Richard Chang

在当今的高性能的电源系统设计中，确保可靠性至关重要，因此高效的功能必须可以处理潜在的问题。同步整流电流反向就是这样一个问题。这发生在电容电流（寄生效应引起的）导致MOSFET在轻负载的情况下被过早激活时– 然后反向电流从输出电容流回同步整流器。这不仅导致系统能效受到严重影响，还可能会导致运行故障。

为了防止这种情况的发生，必须在系统处于轻载条件时采取措施增加延迟。自适应死区时间控制机制可以弥补寄生电感的存在，从而减轻体二极管导通的不良影响。通过这种方法，可以调整同步整流器关断点，以保持一个恒定的死区时间，而不受当时输出负载的影响。从而持续保持高能效和对相应的热管理规定更少的要求（由于散热的减少）。

得益于专有的自适应死区时间控制算法，安森美半导体的FAN6248双MOSFET驱动器控制器IC，能够充分解决上述挑战。同时，它可以帮助工程师最大化电源能效，并使系统尽可能紧凑、简单和具性价比。

作者：Umesh Jayamohan 应用工程师 Analog ADI公司

数据转换器充当现实模拟世界与数字世界之间的桥梁已有数十年的历史。从占用多个机架空间并消耗大量电能(例如DATRAC11位50 kSPS真空管ADC的功耗为500 W)的分立元件起步，数据转换器现已蜕变为高度集成的单芯片IC [1]。从第一款商用数据转换器诞生以来，对更快数据速率的无止境需求驱动着数据转换器不断向前发展。ADC的最新化身是采样速率达到GHz的RF采样ADC。

架构的进步加上半导体技术的迅速成长，使得模数转换器能够以单芯片的形式实现。20世纪90年代以来，CMOS技术已经能够与构成数据转换器基本模块的分立模拟电路齐头并进。将构建模块集成到单个芯片中可以获得功耗和空间效率更高的设计。现在，摩尔定律不仅适用于数字IC设计，同样也适用于模拟设计[2]。只需看看过去二十年(从20世纪90年代中期到现在)，便能明白技术发展是何等之快。技术的发展刺激了对更高速数据转换的需求，导致数据转换器的带宽越来越高。