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利用数字反馈环路自由地定制电源

发布日期:2016-09-01 09:08 来源:http://www.4nic-china.cn 点击:

  定制电源电源技术的进步表明,电源转换反馈环路的数字化控制可以帮助设计师创建具有更高功率密度的精确且可靠的电源,并且成本更低,上市速度更快。这些数字电源可以在生产过程中的任何时候方便地进行定制,因为全部修改可以用软件而非硬件实现。

  在小于100W的直流到直流电源和小于250W的交流到直流电源中模拟反馈电路仍具有很大的意义。然而在高性能、高等级的电源中,电源转换反馈环路的数字化控制越来越重要,因为它能克服有时由固定模拟技术引起的大多数限制。

  例如,电容负载可能显著影响电源的稳定性。虽然模拟反馈系统也能处理电容负载,但负载电容的大幅变化可能超过设计的相位和增益余量。数字反馈系统的优势在于它能随时改变补偿方式,能让反馈环路实时补偿负载特性的更宽范围变化。

  转向数字方式

  直到最近,数字反馈系统也很少使用,因为它们非常复杂,所需DSP成本高,而且DSP外设的功能有限。然而通过培训,人们能感觉到的复杂性正在逐渐降低,而数字信号控制器(DSC)的推出也有助于减轻与成本和外设功能有关的问题。

  DSC充分结合了MCU的外观和感觉以及DSP的运算和处理能力。CPU设计采用了通常在DSP中运用的数学函数,而外设的功能和灵活性可以追溯到嵌入式控制器。因此目前的DSC既具有DSP的数学性能,也保持着灵活性和外设的复杂对等特性。DSC极大地降低了设计复杂性,不需要消耗CPU性能就能实现设计目标。

  事实上,在这些性能的支持下,使用DSC的设计确实要比DSP设计简单得多,因为许多DSC集成了电源专用的片上外设。这种外设包含了基于计数器的脉冲宽度调制(PWM)模块、模拟比较器和模拟到数字转换器(ADC),因此可以实现基于模拟比较器的反馈环路和ADC采样。这些功能再加上单时钟周期内的快速乘法能让DSC轻易提供电源控制环路软件所需的高执行速率。

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