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随着服务器和数据中心在世界各地的应用越来越广泛，对稳定和高效的单片机服务器电源的需求越来越强劲，以应对不断增加的功耗。随着需要更多的集成中央处理单元、图形处理单元和加速器来提高服务器和数据中心的计算速度，功耗一直在迅速增长。电力效生了电源设备(PSU)的发展，以提供高能效、快速瞬态响应、高功率密度和更大的电源容量。

  高能效

高能效服务器PSU可以降低运行数据中心的成本及其对环境的影响，从而降低功耗，提高电源与负载之间的功率传输效率。这种能力使数据中心能够满足日益严格的能效标准(如80plus)，在各种负荷范围内实现高于平均水平的钛级能效，并向环境排放更少的二氧化碳。

  快速瞬态响应

在服务器电源的应用中，在负载和输入瞬态不断变化的情况下，具有快速瞬态响应有助于实现稳定可靠的系统运行。此外，系统需要满足服务器电源原始设备制造商更严格的瞬态响应规范:在2.5A/5/5之间实现80%到100%的负载跳跃。图1显示了这些参数。

图1：瞬态响应参数

  功率密度更高，电源容量更大

服务器和数据中心的功耗正在增加，因此需要更大的电源容量。氮化镓(gan)和其他电源技术可以通过在更小的空间内提供更大的电源容量来实现更小的电源。为了实现电源系统中的高功率密度并减少整个系统的材料清单，使用实时微控制器(MCU)控制高开关频率非常重要。

  克服服务器PSU的设计挑战

  服务器PSU制造商面临几个设计挑战，以实现上述优势，例如：

  实现复杂的电源拓扑，如图腾柱无桥功率因数校正和控制算法，包括电感-电感-电容谐振直流/直流转换、零电压开关、零电流开关、同步整流时序和混合滞后控制。

  启用实时控制性能，加速控制电路的执行

在保持更高的开关频率的同时，使用GaN和碳化硅(SiC)等宽带间隙功率的开关频率。

为了满足服务器PSU系统对电源效率和功率密度持续增长的要求，实时MCU需要具备低延迟信号链、高脉宽调制(PWM)灵活性和分辨率、高控制回路速度和高开关频率等几个关键特性。图2显示了一个示例PSU框图。

图2：典型的双控制器架构，具有交流/直流和直流/直流级服务器电源

  TMS320F200039CC2000™实时MCU提供上述所有功能，也有助于满足或减少服务器PSU的设计预算。通过灵活创新的功能，他们将继续改进集成的实时信号链(检测、处理和控制)。F28003x系列显示在图3中。

  图3:F28003MCU扩展

  高精度检测

F280039CMCU通过其集成的模拟元件(包括一个4MSPS模数转换器，可以灵活管理转换启动，具有11个有效位数和一个后处理块)，实现了服务器PSU的高能效和快速瞬态响应。MCU还集成了一个具有优化电源控制功能的快速模拟比较器，具有消除隐蔽、延迟触发、峰值电流模式控制、斜率补偿等特点，可以实现精确的功率转换。

  高性能处理

  F280039C基于32位数字信号处理器体系结构，可提供超过240mips的实时性能，具有浮点单元和三角函数加速器的特点，可以实现更高的功率密度和高瞬态响应，可以处理复杂的严格计算时间要求。

  灵活的高分辨率控制

在大功率服务器PSU系统中，实现更大的电源容量并保持相位同步是非常重要的，即使在高频下。F280039C提供了一个具有150ps分辨率的PWM通道，具有底部开关、延迟触发、死区时间调整和全局重新加载等功能。它可以准确地控制复杂的电源拓扑和控制算法。集成的可配置逻辑块进一步增强了PWM的灵活性，并与gan技术无缝连接，实现高功率密度。

  服务器PSU系统中C2000实时MCU的其他优势

  F280039CMCU除了电源管理和快速实时控制的趋势外，还可以满足服务器PSU的其他热点要求：

  在线固件更新可以无缝切换到新的情况下无缝切换到新固件，通过多组模型和更快的闪存组擦除时间，可以大大降低软件成本。

  从PMBus到控制器局域网(CAN)总线(和可能的CAN-FD)的通信接口，可以实现更快、更高的数据速度和可靠的主机通信。

  在这个更加互联的世界里，通过加密功能(如高级加密标准、安全启动和安全JTAG协议)实现安全，可以保护代码和数据免受外部攻击，解决行业问题。

   F280039CMCU在C2000MCU平台上扩展，提供集成功能，可以帮助您实现高级实时控制，降低材料清单成本。F28003XMCU系列通过解锁GAN和SiC等宽带间隙技术的所有潜力，实现了更高的能效、更高的功率密度和更快的响应时间，与这些技术相辅相成。简单易用的软件可以加速服务器PSU设计师的开发。