ADI精密技術文章 : 高功效比電池化成

鋰離子(Li-Ion)製造是一個很漫長的過程。前三個階段準備必要的材料（電極、電解質、分離器等），並將它們組裝成電池。最後一個階段啟動電池，使電池能夠執行電氣功能。這個啟動過程稱之為電池化成。這種分級過程可以確保電池的一致性。低儲存容量（低於5A）鋰離子電池被廣泛用於各種可攜式設備，例如筆記型電腦和手機。對這些電池而言，生產成本問題比生產效率更為重要。相形之下，汽車蓄電池的總容量則要高得多，一般都是幾百安培，這是透過上千個小型電池單元或幾個高容量電池來實現的。對於這種類型的應用，電池的一致性更為重要，因此分級過程（提高電池的一致性）至關重要。與此同時，作為電池製造過程中化成成本的一部分，功率效率變得尤為重要。如果這些環保汽車使用的電池卻是以浪費大量能源的方式生產出來的，那將是極大的諷刺。

目前可以使用整合型精密類比前端和降壓-升壓PWM控制器的單矽晶片來實現更高品質、更高效的電池化成/分級過程。此解決方案的精密度優於0.02%，功效比高於90%。此外，在電池化成和分級期間，釋放的能量可以被其他電池製造流程迴圈利用。很多現有系統會將電池放電至阻性負載。有些客戶將此能量用作大樓供暖或直接把熱空氣排出至室外。儘管將電池放電至阻性負載是最簡單的電池放電方式，但是當大量電池需要經歷充放電迴路時，成本就會快速增加。ADI所提議的系統具有高單通道效率，但其真正的價值在於，這種系統只需增加少量複雜性，即可收回電池放電時釋放的能量。這種架構可以節省超過40%的能量。

意猶未盡? 讓我們繼續看下去: https://www.analog.com/en/technical-articles/power-efficient-battery-formation.html

Infineon英飛凌對高階伺服器/5G電信設備推出1000A電壓調整方案

為了提供下一代高階人工智慧(A.I.)伺服器及5G電信設備的中央處理器/圖形處理器/FPGA/ASIC核心所需的500A至1000A高電流供應，英飛凌推出首款真1000A電壓調整方案的16相數位PWM控制器XDPE132G5C
XDPE132G5C在小型7mm x 7mm的56針QFN封裝內容納16相的全數位控制及可程式化負載線，符合PMBUS1.3/AVS標準，提供全面的遙測功能
高階平台應用中對於輸出電壓調整需求越趨精密，每個步進電壓幅度已小於1mV，XDPE132G5C可以每步進0.625 mV增量方式進行調整，同時也支援通訊設備需求的自動重新啟動功能，可減少電力/設備故障時遠端站點的維護需求
其搭配的TDA21475為內建電流感測及業界最佳散熱效率的功率級，在5 mm x 6 mm包裝下可提供70A額定輸出能力，超過95%的業界最高效率，其封裝頂部裸露式設計，相較於傳統包覆式封裝功率元件可大幅減少傳遞熱阻，可以更有效從封裝頂部發散熱量，提高電壓調整模組的功率密度，相數及佔用面積最佳化，同時具備智慧過電流/過電壓保護，提供準確的溫度及電流資訊給控制器，所組成的電壓調整模組可在最佳轉換效率下提供超過1000A的輸出能力
對於沒有這麼大電流的需求，英飛凌也提供一款IR35223正10相數位PWM控制器，可提供最佳成本/效能的500A輸出能力電壓調整方案，IR35223採用6 mm x 6 mm的48針QFN包裝，具備進階暫態調整性能及相容PMBus 1.3/AVS標準的遙測功能

特色:
1.正16相輸出控制，不需使用倍相電路
2.可組態成16相單組或8+8雙迴路的PWM控制器
3.主動式各相電流平衡，提供小型，可靠且低成本設計
4.自動補償的單相失效保護
5.具備即時監控的遙測暫存器
6.逐個週期的單相電流限制
7.類比"IMON"提供輸出電流回報
8.每相交換頻率可在200kHz至2MHz
9.強化的自適應瞬態演算(ATA,Adaptive Transient Algorithm)可減少輸出電容使用，降低整體成本
10.高轉換效率

應用場合:
1.AMD SVI2中央處理器及圖形處理器
2.nVIDIA圖形處理器
3.具備AVSBus的高性能ASIC處理器
4.高性能乙太網路/路由專用控制器

#電源設計 #可攜式裝置照明 #LED驅動器 #升壓型穩壓器

【串聯OR並聯驅動 LED？同步升壓型 DC-DC 轉換器皆達陣！】

上一篇介紹過降壓型穩壓器，今天就來了解一下「升壓型」吧！

針對發光二極體 (LED) 定電流產生器所優化的同步升壓型 DC-DC 轉換器，具有精簡、高效率、頻率固定特性，可用於一顆或兩顆鹼性／鎳鉻／鎳氫電池供電環境，好處是可以少量外部元件便能驅動單顆 LED，或是多個紅外線、白光和 RGB (紅、綠、藍) LED。例如，將在 1 MHz 固定切換頻率下操作的純脈寬調變 (PWM) 裝置作為簡單 DC-DC 電流源升壓轉換器，可使用電阻設定需要的電流。

相較於鹼性電池，鎳氫和鎳鉻電池的額定電壓較低，因此提供的最大 LED 電流也較低。與所有 LED 電流驅動器一樣，對最大和最小負載電流也有一些限制；若選擇的 LED 電流強制採用大於裝置最大峰值電流的輸入電流，則 LED 電流將無法穩壓，並且會隨輸入電壓波動。電池還必須能供應轉換器所需要的電流量，將單電池 LED 驅動器作為定電流 LED 驅動器是最簡單的應用之一，其設定方式是修改偵測電阻的值來選擇電流，PWM調光的最大頻率受限於內部軟啟動。

用於「串聯」驅動兩個 LED 時，最大電壓會受限於過電壓保護。使用此保護機制時，可處理兩個低電壓 LED，如：遠端控制紅外線和紅光 LED，但不能處理白光和藍光高電壓 LED。若要利用最大輸出電流，可「並聯」低電流 LED，將轉換器的最大輸出電流除以 LED 電流額定值來決定 LED 的最多並聯數量，此外，每顆並聯的 LED 上需串接一個小阻抗的電阻來平均分配電流，適用於可攜式背光裝置之低功耗表面貼裝元件 (SMD) 電阻，排列成一行供 LCD 照明。

這種低成本、元件少的方法取代了對高電壓、定電流升壓轉換器之需求，後者可能需要大電感，並且會佔用較大的 PCB 空間。嵌入式系統 RGB LED 由三個 LED 組成，其共用一個陰極或陽極，可同時驅動或一次驅動一個以發出可見光譜的任何顏色。LED 的每種顏色都有一個不同的順向壓降，因此需要一個電流源來獨立驅動每個 LED。「多功能同步升壓型 DC-DC 轉換器」可作為高功耗 RGB LED 的電流源、也可作為微控制器 (MCU) 的電壓源，只要一顆 AA 電池即可供電。

延伸閱讀：
《適用於低壓啟動用途的 LED 升壓驅動器》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0328/41446.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

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