数字电源控制模拟控制能力
请注意,在架构方面数字电源胜过模拟电源具备的一些优势:
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/124365.htm· 数字控制无需外部元件进行补偿。这不仅减少了元件数量,而且可以轻而易举地改变补偿,包括随时改变,甚至随负载变化进行适应性改变。
· 典型的情况是没有数字控制器的外部分压器。内部参考可以缩放,因此无需使用外部分压器。这显然减少了元件数量,而且还有助于在工厂精确校准控制器,这样用户就可以受益于高精度,而无需使用昂贵的用于分压的精密电阻。
· 数字架构可以简便地采用数字通信,这样的操作可以进行配置、控制,且在几乎没有外部元件的条件下进行监测。
表2总结了每个架构的相对优势。
表2:架构的比较
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201110/cf320808c651d0356d7a5ca7d036262e.jpg)
一种数字电源控制器
图3显示了现代数字电源控制器的基本架构。在该架构中,输出电压用一个差分放大器来检测。这个模拟信号与参考进行比较,生成个误差信号。该误差信号被数字化(ADC),结果通过一个数字补偿网络进行处理,这将在本文稍后的部分中予以描述。数字补偿的输出是一个占空比命令,它设定了数字PWM的持续时间。然后,数字PWM控制就可以FET驱动器,开关电源。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201110/e12e9a08b078d09b9114d6cf58c2b62e.bmp)
图3:现代数字电源控制架构。
NVM:非易失性内存
NLR:非线性响应
输出电压、输入电压、输出电流、温度都可以使用一个辅助模拟数字转换器(ADC)进行检测,ADC可复用到各个检测点。
配置可以利用引脚跨接、电阻器配置,或通过I2C接口的命令的方式实现。该电源可通过引脚或I2C接口进行控制。配置、操作和环境条件的监测是通过I2C接口实现的。
优势:
更高水平的集成
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201110/5eb1dbbe25b0e64332bad683e0b9dec2.bmp)
图4:模拟控制器(左)和数字控制器(右)参考原理图。
(图字:模拟PWM,电流限制,精密检测电阻,输出电压配置,开,关,电压α lout,补偿,时钟同步;Digital-DC PWM,电源正常输出,功率传送)
图4显示了一个模拟PWM和数字PWM的典型应用原理图。尽管这两个控制器共享相同数量的功率传送(power train)元件(功率FET、电感器、输入和输出电容),模拟控制器仍需要更多的外部元件。这是因为数字控制器集成了许多功能和特性,而这些功能和特性没有集成在模拟控制器内。如图所示,数字控制器减少了十几个元件。在实际实现中,数字控制器已被证明,在中高度复杂设计中可以减少多达60%的外部元件。
除了减少元件数量方面的优势之外,数字化还提供了进一步的优势,即集成的元件值可表示为存储在数字寄存器中的值。这有助于根据设计的不同方便地改变这些值,甚至随时改变,或适应不断变化的条件。
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