幾十年來,電源轉換器拓撲結構一直以模擬技術為基礎。雖然大多數轉換器采用開關技術和脈寬調制(PWM),但出于功率半導體器件在處理層面上的兼容,以及成本效益的考慮,電路構成主要為模擬。不過,這種情況正在改變。在顯著提高數據中心和電信系統效率的過程中,模擬技術及其電路暴露出自身的缺點。
數字電源管理和控制提供實時智能,便于系統開發人員構建電源系統自動適應運行環境的變化,并優化每種特定應用場合的效率。智能數字電源IC可以自動補償負載和系統溫度的變化,利用自適應死區時間控制、動態電壓調節、頻移、相數降低和電流不連續模式的切換來實現節能。
數字電源給人造成費用高的感覺一直是其被快速接受的一個障礙,不過,最新推出的器件正在迅速消除模擬與數字控制之間的價格差異,例如Intersil的ZL8800.數字電源效率和成本現在相當于,甚至優于模擬電源轉換解決方案,同時具有更先進的功能。
最重要的是,脈寬調制(PWM)、環路控制和反饋采用數字化方式。模擬信號采用模數轉換器(ADC)轉換為數字信號,信號經過數字轉換之后,微控制器、數字信號處理器或計算狀態機可以控制數字脈寬調制和反饋回路。這對于維持穩定性具有重要優勢,不存在模擬控制經常出現的響應速度下降問題。
雖然數字控制具有很多優點,但大量廠商并沒有充分利用這種技術所具有的優勢,許多情況下,只是核心模擬PWM技術采用數字形式。數字控制得以構建更加靈活的控制環路,利用多頻控制調整每種算法,處理不同速度條件下發生的事件。
傳統數字PWM控制器使用均勻采樣。控制器采集輸出電壓誤差樣本,根據采樣結果計算下一開關周期所需的占空比。均勻采樣控制器的不足之處是,從誤差采樣到PWM控制器切換電源電路存在時延或群延。群延造成相位滯后,這種滯后隨頻率增加,并限制最大閉環帶寬。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠