數(shù)字電源控制模擬控制能力
請注意,在架構(gòu)方面數(shù)字電源勝過模擬電源具備的一些優(yōu)勢:
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/124365.htm· 數(shù)字控制無需外部元件進(jìn)行補(bǔ)償。這不僅減少了元件數(shù)量,而且可以輕而易舉地改變補(bǔ)償,包括隨時改變,甚至隨負(fù)載變化進(jìn)行適應(yīng)性改變。
· 典型的情況是沒有數(shù)字控制器的外部分壓器。內(nèi)部參考可以縮放,因此無需使用外部分壓器。這顯然減少了元件數(shù)量,而且還有助于在工廠精確校準(zhǔn)控制器,這樣用戶就可以受益于高精度,而無需使用昂貴的用于分壓的精密電阻。
· 數(shù)字架構(gòu)可以簡便地采用數(shù)字通信,這樣的操作可以進(jìn)行配置、控制,且在幾乎沒有外部元件的條件下進(jìn)行監(jiān)測。
表2總結(jié)了每個架構(gòu)的相對優(yōu)勢。
表2:架構(gòu)的比較
一種數(shù)字電源控制器
圖3顯示了現(xiàn)代數(shù)字電源控制器的基本架構(gòu)。在該架構(gòu)中,輸出電壓用一個差分放大器來檢測。這個模擬信號與參考進(jìn)行比較,生成個誤差信號。該誤差信號被數(shù)字化(ADC),結(jié)果通過一個數(shù)字補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理,這將在本文稍后的部分中予以描述。數(shù)字補(bǔ)償?shù)妮敵鍪且粋€占空比命令,它設(shè)定了數(shù)字PWM的持續(xù)時間。然后,數(shù)字PWM控制就可以FET驅(qū)動器,開關(guān)電源。
圖3:現(xiàn)代數(shù)字電源控制架構(gòu)。
NVM:非易失性內(nèi)存
NLR:非線性響應(yīng)
輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、溫度都可以使用一個輔助模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行檢測,ADC可復(fù)用到各個檢測點。
配置可以利用引腳跨接、電阻器配置,或通過I2C接口的命令的方式實現(xiàn)。該電源可通過引腳或I2C接口進(jìn)行控制。配置、操作和環(huán)境條件的監(jiān)測是通過I2C接口實現(xiàn)的。
優(yōu)勢:
更高水平的集成
圖4:模擬控制器(左)和數(shù)字控制器(右)參考原理圖。
(圖字:模擬PWM,電流限制,精密檢測電阻,輸出電壓配置,開,關(guān),電壓α lout,補(bǔ)償,時鐘同步;Digital-DC PWM,電源正常輸出,功率傳送)
圖4顯示了一個模擬PWM和數(shù)字PWM的典型應(yīng)用原理圖。盡管這兩個控制器共享相同數(shù)量的功率傳送(power train)元件(功率FET、電感器、輸入和輸出電容),模擬控制器仍需要更多的外部元件。這是因為數(shù)字控制器集成了許多功能和特性,而這些功能和特性沒有集成在模擬控制器內(nèi)。如圖所示,數(shù)字控制器減少了十幾個元件。在實際實現(xiàn)中,數(shù)字控制器已被證明,在中高度復(fù)雜設(shè)計中可以減少多達(dá)60%的外部元件。
除了減少元件數(shù)量方面的優(yōu)勢之外,數(shù)字化還提供了進(jìn)一步的優(yōu)勢,即集成的元件值可表示為存儲在數(shù)字寄存器中的值。這有助于根據(jù)設(shè)計的不同方便地改變這些值,甚至隨時改變,或適應(yīng)不斷變化的條件。
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