在具有嚴(yán)格調(diào)節(jié)的功率水平的許多復(fù)雜系統(tǒng)中,需要監(jiān)視,數(shù)據(jù)通信和靈活的控制回路。
通常,數(shù)字解決方案可以發(fā)揮應(yīng)有的作用。
近年來(lái),微處理器控制的開(kāi)關(guān)電源的使用繼續(xù)發(fā)展。
與模擬電源相比,數(shù)字電源的優(yōu)勢(shì)仍然存在許多爭(zhēng)議。
這兩個(gè)陣營(yíng)來(lái)來(lái)去去,爭(zhēng)執(zhí)十分激烈。
實(shí)際上,每種方法都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
但是設(shè)計(jì)人員必須最終做出選擇,無(wú)論是使用模擬解決方案還是數(shù)字解決方案,做出明智的決定都需要了解每種解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
模擬開(kāi)關(guān)電源已經(jīng)使用了數(shù)十年。
它的設(shè)計(jì)是眾所周知的,并且有許多優(yōu)秀的教科書,仿真工具包,應(yīng)用手冊(cè)和研討會(huì)。
許多制造商還提供了大量的低成本集成電路,這些集成電路封裝了許多功能,從集成的柵極驅(qū)動(dòng)器和開(kāi)關(guān)到電流檢測(cè)和保護(hù)。
簡(jiǎn)而言之,數(shù)字電源將使模擬電源冗余的想法太牽強(qiáng)。
數(shù)字控制具有模擬世界所不具備的某些功能,這使得開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)具有迄今為止尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。
與工程的其他方面一樣,這些好處是有代價(jià)的,并且必須根據(jù)這些優(yōu)點(diǎn)是否大于所帶來(lái)的問(wèn)題來(lái)確定是否選擇數(shù)字解決方案。
數(shù)字控制的一個(gè)經(jīng)常提到的優(yōu)點(diǎn)是,它允許刪除控制器中的一些無(wú)源組件,從而消除了組件公差和老化問(wèn)題。
另外,該優(yōu)點(diǎn)在某些應(yīng)用中具有更大的價(jià)值和深遠(yuǎn)的意義。
例如,在某些多回路設(shè)計(jì)中,數(shù)字處理器的使用可以將控制功能集中在單個(gè)設(shè)備中,從而實(shí)現(xiàn)諸如電源軌排序,裕量設(shè)置,負(fù)載共享,相位補(bǔ)償以及故障預(yù)測(cè)的軟件實(shí)現(xiàn)之類的功能。
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模塊化電源設(shè)計(jì)人員具有更多優(yōu)勢(shì)。
考慮具有許多不同功率水平的電源制造商。
使用數(shù)字控制解決方案,單個(gè)處理器可以與單獨(dú)的定制軟件配合使用,以滿足每個(gè)功率級(jí)別的需求。
在大規(guī)模生產(chǎn)中,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)規(guī)模將非常巨大。
當(dāng)然,在使用數(shù)字電源之前,必須考慮一些問(wèn)題。
數(shù)字控制器的PCB板空間必須包括MCU,晶體時(shí)鐘,保護(hù)/濾波和ADC引腳緩沖。
此外,對(duì)PWM精度和ADC動(dòng)態(tài)范圍也有一些限制。
盡管如此,某些最新的數(shù)字電源專用MCU產(chǎn)品仍可以解決這些問(wèn)題。
模擬工程師擔(dān)心的另一個(gè)問(wèn)題是掌握這些數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)所需的時(shí)間和精力。
在許多情況下,自畢業(yè)之日起,通常就不會(huì)涉及Z轉(zhuǎn)換和采樣理論之類的概念!幸運(yùn)的是,現(xiàn)在可以免費(fèi)使用許多在線工具,這些工具會(huì)根據(jù)一組用戶頻域規(guī)范將模擬設(shè)計(jì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為等效的離散時(shí)間。
Biricha還提供了為期數(shù)天的數(shù)字電源設(shè)計(jì)課程,這些課程是為希望掌握數(shù)字技術(shù)或只是想刷新已被長(zhǎng)期忽略的知識(shí)的工程師量身定制的。
此外,Bodo Power將在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)繼續(xù)發(fā)表一系列技術(shù)文章,旨在為大多數(shù)模擬工程師提供數(shù)字PSU設(shè)計(jì)方面的幫助。
總而言之,數(shù)字電源不是“魔術(shù)子彈”。
這使得模擬電源變得多余。
模擬和數(shù)字電源都將存在并和諧相處。
如果不需要額外的數(shù)字控制功能,那么模擬電源無(wú)疑是理想的選擇。
相反,在許多具有嚴(yán)格調(diào)節(jié)的功率水平的復(fù)雜系統(tǒng)中,需要監(jiān)視,數(shù)據(jù)通信和靈活的控制回路。
此時(shí),數(shù)字解決方案可以發(fā)揮應(yīng)有的作用。
幸運(yùn)的是,數(shù)字電源控制優(yōu)化微處理器的引入以及一些新工具和培訓(xùn)的出現(xiàn)使設(shè)計(jì)人員能夠?yàn)槭诸^的應(yīng)用選擇最佳解決方案。