【導讀】suizhefuwuqiheshujuzhongxinzaiquanqiufanweineideyingyongriyiguangfan
，duiwendinggaoxiaodianyuandexuqiuyuelaiyueqianglie，yiyingduibuduanzengjiadegonghao。yongdianliangyizhikuaisuzengchang，yincixuyaogengduodejichengzhongyangchulidanyuan
、圖形處理單元和加速器來提高服務器和數據中心的計算速度。應用效益的提高催生了電源裝置 (PSU) 的發展，以提供高能效、快速瞬態響應、高功率密度和更大的電源容量。

suizhefuwuqiheshujuzhongxinzaiquanqiufanweineideyingyongriyiguangfan
，duiwendinggaoxiaodianyuandexuqiuyuelaiyueqianglie

，yiyingduibuduanzengjiadegonghao。yongdianliangyizhikuaisuzengchang，yincixuyaogengduodejichengzhongyangchulidanyuan
、圖形處理單元和加速器來提高服務器和數據中心的計算速度。應用效益的提高催生了電源裝置 (PSU) 的發展
，以提供高能效、快速瞬態響應、高功率密度和更大的電源容量。

高能效

具有高能效的服務器 PSU 可ke通tong過guo減jian少shao功gong耗hao和he更geng大da程cheng度du提ti高gao電dian源yuan到dao負fu載zai間jian的de功gong率lv傳chuan輸shu效xiao率lv，降jiang低di運yun營ying數shu據ju中zhong心xin的de成cheng本ben及ji其qi對dui環huan境jing的de影ying響xiang。這zhe種zhong能neng力li使shi數shu據ju中zhong心xin能neng夠gou滿man足zu日ri益yi嚴yan格ge的de能neng效xiao標biao準zhun（例如 80 Plus）

，在各種負載範圍內實現高於平均水平的鈦金級能效，並向環境排放更少的二氧化碳。

快速瞬態響應

zaifuwuqidianyuanyingyongzhong，juyoukuaisushuntaixiangyingyouzhuyuzaibuduanbianhuadefuzaiheshurushuntaiqingkuangxia，shixianwendingkekaodexitongyunxing。ciwai，xitongxuyaomanzufuwuqidianyuanyuanshishebeizhizaoshanggengyangedeshuntaixiangyingguige：在 2.5A/µS 至 5A/µS 之間實現 80% 至 100% 的負載跳躍。圖 1 說明了這些參數。

圖 1：瞬態響應參數

更高的功率密度和更大的電源容量

服務器和數據中心的功耗不斷增長，因此需要更大的電源容量。通過在更小的空間內提供更大的電源容量，氮化镓 (GaN) 等電源技術可實現更小巧的電源。為了在電源係統中實現高功率密度和縮減整個係統的物料清單
，使用實時微控製器 (MCU) 控製高開關頻率至關重要。

攻克服務器 PSU 的設計挑戰

為了實現上述優勢，服務器 PSU 製造商麵臨幾項設計挑戰
，例如

實現複雜的電源拓撲，例如圖騰柱無橋功率因數校正和控製算法，包括零電壓開關
、零電流開關、同步整流時序和具有混合遲滯控製的電感-電感-電容諧振直流/直流轉換。

啟用實時控製性能，加快控製回路的執行。

在采用 GaN 和碳化矽 (SiC) 等寬帶隙功率器件時減少功耗，同時保持更高的開關頻率。

為了滿足服務器 PSU 係統對電源效率和功率密度不斷增長的要求
，實時 MCU 需具有幾個關鍵特性
，例如低延遲信號鏈
、高脈寬調製 (PWM) 靈活性和分辨率、高控製環路速度和高開關頻率。圖 2 顯示了一個示例 PSU 框圖。

圖 2：具有交流/直流和直流/直流級的服務器電源典型雙控製器架構

TMS320F280039C C2000™ 實時 MCU 提供上述所有特性，還可幫助滿足或減少服務器 PSU 的設計預算。它們將繼續通過靈活和創新的功能改進集成的實時信號鏈（感應
、處理和控製）。圖 3 顯示了 F28003x 係列。

圖 3：F28003x MCU 擴展了 C2000 實時 MCU 產品組合

高精度檢測

F280039C MCU 通過其集成式模擬元件（包括多個可靈活管理轉換啟動、具有 11 個有效位數和一個後處理塊的 4MSPS 模數轉換器），實現了服務器PSU的高能效和快速瞬態響應。MCU 還集成了具有優化電源控製功能的快速模擬比較器，例如消隱

、延遲跳閘、峰值電流模式控製和斜率補償，可實現精確的功率轉換。

高性能處理

F280039C 基於 32 位數字信號處理器架構並結合了控製律加速器，可提供超過 240MIPS 的實時性能
，具有浮點單元和三角函數加速器等特性，可實現更高的功率密度和高瞬態響應，能夠處理複雜的時間關鍵型計算。

靈活的高分辨率控製

在大功率服務器 PSU 係統中
，即使在高頻下
，實現更大的電源容量並保持相位間同步也至關重要。F280039C 提供 150ps 分辨率的 PWM 通道，具有穀底開關
、延遲跳閘
、死區時間調整和全局重新加載等功能

，可以精確控製複雜的電源拓撲和控製算法。集成的可配置邏輯塊進一步增強了 PWM 的靈活性
，並無縫銜接 GaN 技術來實現高功率密度。

C2000 實時 MCU 在服務器 PSU 係統中的其他優勢

除了電源管理和快速實時控製的趨勢外，F280039C MCU 還可以滿足服務器 PSU 的幾項其他熱點要求：

實shi時shi固gu件jian更geng新xin可ke以yi在zai不bu中zhong斷duan電dian源yuan的de情qing況kuang下xia無wu縫feng切qie換huan到dao新xin固gu件jian，並bing通tong過guo具ju有you多duo個ge閃shan存cun選xuan項xiang的de多duo組zu型xing號hao和he更geng快kuai的de閃shan存cun組zu擦ca除chu時shi間jian，更geng大da限xian度du降jiang低di軟ruan件jian開kai銷xiao。

通信接口從 PMBus 轉到控製器局域網 (CAN) 總線（以及可能的 CAN-FD）

，可實現更快速度
、更高數據速率和可靠的主機通信。

通過加密功能（例如高級加密標準、安全啟動和安全聯合測試行動組）實現安全性，可在這個更加互聯的世界中保護代碼和數據免受外部攻擊，解決業界擔憂。

結語

F280039C MCU 在 C2000 MCU 平台上進行了擴展
，提供集成功能，可幫助您實現高級實時控製
，同時降低物料清單成本。F28003x MCU 係列通過解鎖 GAN 和 SiC 等寬帶隙技術的全部潛力，實現了更高能效、更高功率密度以及更快響應時間，與這些技術相得益彰。簡便易用的軟件可加快服務器 PSU 設計人員的開發速度。

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