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數字電源模塊借助可編程功能,可在不同條件下獲取更佳的特性,輕松實現管理、監控等功能,高靈活性可以快速修改不同的參數。這大大簡化了電源設計師對對電路的設計過程,同時也可以加快對產品的開發和生產應用。
數字電源模塊一般是由電源研發專家和軟件專家一起開發的,因為電源研發專家很少同時精通軟件,在碰到一些復雜的軟件問題就需要軟件工程師協同開發了。不過現在很多數字產品的供應商為了方便電源專家研發產品,都提供一些圖形用戶軟件協助。利用圖形用戶軟件可以簡化編程,提高設計效率,再反復認證產品,完善產品。
方便數字電源研發的還有一種基于狀態機的數字電源控制器IC,圖形用戶軟件和狀態機的組合是簡化數字電源的第一步驟,對于沒有軟件工程師的企業,這倆種方法很受電源設計師的喜歡。
現代信息產業往小型化、集成化發展是長期的趨勢,手持電子產品也從行動便捷向多功能、高效率發展。在電池長久沒有突破性的進展的情況下,人們追求更有效率的電源管理。在日趨復雜的電源管理系統中,如何有效的區分和管理多種電壓的變換,實現多種功能變換,這就成為了電源工程師的一個重大的挑戰。
數字控制的交換式電源設計方式一般是電源單芯片通過外接A/D轉換芯片進行取樣;將得到數據進行運算和調節;然后把結果通過數字/模擬D/A轉換后傳送到PWM芯片;單芯片控制器從而間接控制交換式電源。由于電路的復雜會造成訊號的延遲,這完全影響了交換式電源的性能和精確度。
另一種方式是DSP(高性能數字芯片)對電源直接控制,在DSP將訊號取樣后,AD轉換和PWM輸出工作,因為PWM訊號的功率不足以驅動開關管,通常需要加一個驅動芯片來進行開關管的驅動。但是DSP結構復雜、成本較高、控制技術較難掌握、對設計者要求較高。
數字電源模塊設計要解決A/D轉換器要有高精度的取樣,才能保證電源有高的精準度。在要高精確度取樣又不能頻率太低,可以用DSP芯片作為數字電源控制中心,但是價格卻又太昂貴,客戶從而望而卻步,如何實現低成本的數字電源成了一個問題。
在市場上的數字電源領域現在有倆種架構,一種是MCU電源芯片控制架構,擁有強大的控制能力,一種是DSP高性能全數字化控制架構,擁有強大的計算能力。對于數字電源模塊而言,全能穩定才是一個好的產品,目前數字電源仍需要取得突破性進展,才能取代傳統電源,從而廣泛應用。