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采用数字电源好在哪?

责任编辑:逐日科技 来源:逐日科技

 
         数字电源是当今的热门话题。采用数字技术的电源使功率转换和电源控制发生快速改变。从电源的角度看,负载正在发生变化。半导体技术演进的方向是工艺尺度越来越小,这推动着负载发生改变。以前的微处理器和ASIC需要几伏电压,现在则需要不到1伏电压。这意味着,电源的驱动阻抗必须比以前的电源低得多。新出现的应用产生了新的负载类型(如高亮度LED)。电路板变得更加拥挤,因此元器件的集成度也在提高。功率转换对电源提出的要求远不是满足静态要求那么简单。事实上,需求的变化正在加速。为满足技术变化的要求,电源工程师要跳出条条框框,寻找能够满足今天和未来设计挑战的解决方案。

         想象一下使用同样的电源元器件,包括相同的FET、电感器、电容器,把使用模拟控制器和数字控制的系统性能做个比较。起初,你自然会想到,既然性能是由元器件决定的,很难说性能会有什么差别。但接着你会意识到,控制器会影响到性能的很多方面。下面是一些例子。

         1.稳定性:数字控制能够提供比模拟方案更好的补偿(更好地调用极点和零点),因此在稳定性上的控制要好很多。另外,补偿能够随着条件的变化而变化,使系统能在很宽范围的条件下实现最佳的稳定性。模拟控制器的补偿是固定的,而数字控制可提供可调的甚至是自适应的补偿。

         2.效率:许多控制结果都会影响到效率,包括死区时间、开关频率、栅极驱动等级、二极管仿真、加相和缺相等。针对这些因素,当前数字控制所提供的数字控制算法在整个工作条件范围内进行了优化。因此,在某个工作点下,你也许能将模拟控制器调整到很高的效率,但数字控制器却可对所有的工作点进行优化。

         3.可靠性:减少元件数量、降低工作温度(通过效率优化)是数字电源提高系统可靠性的两个途径。此外,灵活的故障响应和探测元器件参数微小变化的能力,可以大幅减少停机时间。

         数字电源控制器在易用性方面比模拟控制器更有优势。由于数字电源控制的高集成度,需要确定、采购、跟踪的元器件数量要少很多,这使得数字电源控制器非常容易使用。其次,集成元件的数值由数字寄存器定义,寄存器里的数值可以很容易地通过器件的引脚或数字通信接口和图形用户界面进行修改。在后面的例子还将说明,对设计进行配置只是点击鼠标这样简单的事情。这要比模拟方案要容易得多,因为模拟方案还需要用电烙铁和成箱的元器件。当你重新设计和优化的时候,每改变一次元器件的数值,都会增加设计风险。

本页关键词:电源,开关电源,轻触开关,电子元器件
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时间:2017-05-18打印此页】  【关闭