数字电源为FPGA带来高效率

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电源的发展方向可以归结为三方面：一是小型化;第二是高效、高可靠性;第三是智能化或者数字化。其中数字化尤为重要。因为随着数字负载变化，无论是手机、通信设备、工业设备、汽车等的处理器的性能大大增强了，另外其电压数值也大大降低了。例如，以前一个FPGA的内核电压供电是2V或者1V，现在很多FPGA的核心电压只有0.9V或0.8V。如何确保你的电源稳压器能够输出如此低的电压值，同时又能够达到0.5%或者1%的电压稳压精度?挑战在于电压精度越来越难实现，例如1V电压，若达到0.5%精度，需要稳压的电压值只有5mV，很可能一个噪声或纹波就可能要达到5mV。而传统的模拟控制环境很难实现这么高的稳压精度，或者在时效上有一些误差。只有通过数字化的电源管理可以解决这一点。

　　另外，处理器和器件的工作性能增强之后，使得数字负载的变化比以前更为复杂了。例如，移动设备往往是电池供电，所以有很长的时间属于静态或者睡眠模式。数字负载在正常工作、睡眠状态或其他工作模式下所需的电压是不同的，如何去监控负载的变化从而能够提出一个符合它要求的稳压精度和电流?这只有数字电源能做到。因为数字电源里面集成了数字内核，有通信的接口和主处理器相连，可以和主处理器进行双向通信。
　　量身定制的数字电源更具优势
　　不久前，Altera在亚太地区的14个城市举办Altera 2014年度技术巡展，展示了Altera最新的FPGA、SoC及Enpirion电源解决方案。其中，Arria 10和Enpirion的30A digital powerSOC with PMbus 可以搭建一个智能平台，FPGA把需求指令发给电源芯片，电源芯片里有DSP内核，DSP处理器会对这个指令进行分析和运算，然后给出符合主处理器所需要的核心电压供电，从而使电源帮助主芯片乃至整个系统降低静态损耗。Altera的Enpirion电源产品中国区高级业务经理张伟超先生说，测试标明，该方案可以帮助静态功耗降低40%。当然，这离不开Altera于2013年5月收购的Enpirion公司的功劳，收购后，Enpirion为Altera FPGA提供了定制化的解决方案，把最新的电源通信接口标准——PMBus V1.2及SmartVoltage ID带入Altera的Arria 10等新型FPGA中，可实现真正的自适应的数字控制环路。
　　Altera 的 Arria 10 和Enpirion 的 30A digital powerSOC with PMbus 一起 降低了系统功耗

                               
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　　目前，Enpirion是Altera的一个独立的电源事业部。Enpirion前身来自于贝尔实验室，有三大核心技术：高频IC，磁体工程，电源的封装和构建技术。

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时间：2014-12-16 15:50:29      来源：电子产品世界

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人类的经济活动已经到了工业经济时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期。电源是位于市电(单相或三相)与负载之间，向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础。
　　
　　模块电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术。随着科学技术的发展，电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关。目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。它对现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠性的电源起着关键的作用。
　　
　　当代许多高新技术均与市电的电压、电流、频率、相位和波形等基本参数的变换与控制相关。电源技术能够实现对这些参数的精确控制和高效率的处理，特别是能够实现大功率电能的频率变换，从而为多项高新技术的发展提供了有力的支持。因此，电源技术不但本身是一项高新技术，而且还是其他多项高新技术的发展基础。电源技术及其产业的进一步发展必将为大幅度节约电能、降低材料消耗以及提高生产效率提供重要的手段，并为现代生产和现代生活带来深远的影响。
电源如今已是非常重要的基础科技和产业，从日常生活到最尖端的科技，都离不开电源技术的参与和支持，电源技术也正是在这种环境中一步步发展起来的。
　　
　　电源技术的创新
　　
　　947年底晶体管问世，随后不到十年，可控硅整流器(SCR，现称晶闸管)在晶体管渐趋成熟的基础上问世，从而揭开了电源技术长足发展的序幕。半个世纪以来，电源技术的发展不断创新。
　　
　　1、高频变换是电源技术发展的主流
　　
　　电源技术的精髓是电能变换，即利用电能变换技术，将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。开关电源在电源技术中占有重要地位，从20kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫级的高频开关电源，为高频变换提供了物质基础，促进了现代电源技术的繁荣和发展。高频化带来的最直接的好处是降低原材料消耗，电源装置小型化，加快系统的动态反应，进一步提高电源装置的效率，有效抑制环境噪声污染，并使电源进入更广阔的领域特别是高新技术领域，进一步扩展了它的应用范围。
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