数字控制在电源应用中的特性和优势

　　大多数功率转换器的电流反馈信号必须通过滤波来消除噪声以及避免限流以及故障电路的误动作。随着开关速度的加快，噪声对反馈信号的影响变得越来越大。在一些情况下，MOSFET开关瞬间产生的噪声尖峰电流甚至超过了设定的最大电流值。

　　通过滤波将这些噪声从电流反馈信号中滤除的同时也难免对波形造成不利影响。为实现精确的闭环控制运行和电流限定值保护，期望保持波形不会发生畸变。因此，一项被称为LEB 的技术经常被用来消除靠近PWM开关边沿反馈信号的噪声尖峰。

　　对于模拟控制器，需要设计一个硬件消隐电路来屏蔽固定持续时间内的反馈信号。图7 显示了LEB 电路的一种可能构造。电路可屏蔽固定时间内的噪声尖峰，该时间长度可由定时电阻和电容确定。这种方案增加了系统的成本和复杂性，并且在消隐持续时间上没有足够的灵活性。

图 7: LEB 电路

　　dsPIC33FGS 系列器件经过优化设计，适用于所有电源应用，并可提供内置LEB特性。LEB 功能可在任何时刻被使能或禁止，用户可选择对哪些PWM 边沿进行消隐。消隐时间可由软件调节，不需要外加电路。图8 介绍了dsPIC DSC 中LEB 的操作特征。

图 8: 前沿消隐（LEB）

　　自适应和非线性控制

数字电源控制器具备在线调节运行状态的能力。这一能力增加了许多创新的机会，并使其在与其他可选择产品的竞争中具备优势。

　　实现自适应控制的一个方法就是设置多个控制闭环系数。由于不同线路/负载条件下的系统性能会发生改变，因此可通过在每个运行点在线修改参数的方式获得最佳性能。

　　如另一个例子，一个系统规定只能在50?C 以下运行，但是，由于一些原因，周围的温度超出了这一限制。这种情况下，可通过软件写入来降低电流限定值。尽管这个操作会增加一些限制，但它可以帮助系统安全地扩展正常工作的极限。

　　总结

　　模拟控制器长期以来都是电源技术领域的主流。电源市场要求低成本和高性能的电源。最近，电源技术领域出现的更加智能化、集成化的发展趋势促进了对数字电源的需求。

　　Microchip 的dsPIC33F GS 系列数字信号控制器使所有潜在的数字电源控制成为可能。正如此文中所描述的，数字电源已能够满足有时甚至超越了市场需求。dsPIC DSC 开启了电源世界中前所未有的创新局面，并处于数字革命最前沿。

　　相关开发工具

　　Microchip 数字AC-DC 参考设计

　　AC-DC 参考设计是一个完整的300W 数字电源，它展示了数字控制的优点。参考设计实现了4 个功率级，包括：

　　升压PFC 转换器

　　带同步整流功能的相移式全桥转换器

　　多相同步降压转换器

　　单相同步降压转换器

图 9: 数字电源AC-DC 参考设计