No contexto do rápido desenvolvimento rápido da tecnologia eletrônica, o método de design dos subsistemas de gerenciamento de energia da DC passou por mudanças fundamentais em comparação com cinco anos atrás.Os sistemas eletrônicos modernos têm requisitos mais complexos e sofisticados para fontes de alimentação DC, que não são apenas refletidas no gerenciamento atual e de tensão, mas também incluem requisitos rígidos na frequência do relógio operacional.Os desafios enfrentados pelos designers incluem como permitir que os circuitos integrados (ICs) operem em tensões operacionais de não mais que 1V e manipulam correntes excedentes de 100A, mantendo as frequências de relógio operacional no nível da GHZ.Além disso, o design dos subsistemas de gerenciamento de energia não se limita mais à construção da própria fonte de alimentação, mas também se estende à integração de funções sistêmicas que devem ser implementadas por meio de ICs dedicados.
Do ponto de vista do sistema, é crucial construir um design ideal do subsistema de gerenciamento de energia.Isso inclui a seleção da tecnologia de distribuição de energia, uma etapa fundamental e crítica no processo de design.Atualmente, a tecnologia de distribuição de energia é dividida principalmente em quatro principais arquiteturas: arquitetura centralizada de energia, arquitetura de energia distribuída, arquitetura de barramento intermediário e arquitetura de distribuição de energia baseada em bateria.Cada arquitetura tem suas vantagens e limitações únicas.
Primeiro, a arquitetura centralizada de energia encontrou seu lugar em sistemas pequenos e de baixa potência devido à sua relação custo-benefício e simplicidade.O conceito de design é fornecer uma a cinco tensões diferentes de saída CC através de uma entrada de energia CA, com a maior parte do calor concentrado em uma única fonte de alimentação.A principal desvantagem dessa arquitetura é que ela não tem flexibilidade de design para acomodar tensões e correntes aumentadas.precisar.
Em segundo lugar, a arquitetura de energia distribuída converte a energia CA em energia de 12, 24 ou 48 volts CC através da fonte de alimentação front-end e distribui essas tensões CC para vários ônibus.A vantagem dessa arquitetura é que qualquer alteração na corrente ou tensão de carga pode ser alcançada ajustando apenas um único ponto de carga, e a falha de um único ponto de carga afeta apenas uma função específica ou uma única placa de PCB.O calor é distribuído por todo o sistema, melhorando assim a confiabilidade do sistema.Confiabilidade e eficiência.
Arquitetura de barramento intermediário (IBA) adiciona uma camada extra ao processo de distribuição de energia.Ao adicionar um conversor de barramento isolado entre a fonte de alimentação front-end e o ponto de carga, o IBA é capaz de fornecer uma tensão não regulamentada de 9,6 a 14 volts ao conversor Pol não isolado.Esse projeto otimiza a faixa de tensão de entrada, operando no estado do loop para obter alta eficiência, com todos os componentes otimizados para atender à tensão de carga específica e aos requisitos atuais.