數字電源技術(shù)及應用

數字電源中包含的技術(shù)無(wú)疑是復雜的，但它的使用并不一定就復雜。不過(guò)它要求設計人員具有一定的程序設計能力，而目前的電源設計人員普遍都是模擬設計為主，缺乏編程方面的訓練。這對數字電源的推廣也造成了一定的障礙。

數字電源中，A/D轉換器的速度和精度成反比。為了保證交換式電源有較高的穩壓精度，A/D轉換器必需要有比較高精度的取樣，但高精度的取樣頻率需要更長(cháng)的A/D轉換時(shí)間，作為反饋回路的一部分，A/D轉換時(shí)間過(guò)長(cháng)必然造成額外的相位延遲時(shí)間。除了和模擬控制存在的相位延遲，轉換過(guò)程的延遲時(shí)間必然也會(huì )造成額外的等待循環(huán)，造成回路的實(shí)時(shí)反應能力變差。和模擬芯片用RC補償進(jìn)行PI調節的方法一樣，在控制回路中用引入PI調節的方法以提高控制回路的實(shí)時(shí)反應能力，這種做法需要占用數字芯片較大的系統資源，因為數字控制和模擬控制不同，信號取樣不是連續不斷的，而是規則離散的，兩次取樣之間會(huì )有一段間隔時(shí)間，這段時(shí)間的值是無(wú)法取得的。為了要達到精確的控制，每次取樣之間的時(shí)間間隔不能太長(cháng)，即取樣頻率不能太低。作為數字芯片，每次AD轉換結束后，得到的結果都會(huì )被送到系統的中央處理器，然后由處理器對取樣的值進(jìn)行運算和PI調節。在取樣頻率比較高的時(shí)候，這種做法相當耗費系統運算資源，因此對數字芯片的效能要求也比較高。專(zhuān)門(mén)用于電源控制的數字芯片并不算多，雖然在要求比較高的場(chǎng)合一般都會(huì )用DSP芯片，其運算和取樣速度快，功能強大，但價(jià)格比較昂貴。而且通用DSP芯片不是專(zhuān)門(mén)的做為電源控制芯片使用，一般的電源應用對其芯片資源的利用率不高，在某些狀況之下，采用DSP芯片做為電源數字控制的核心是一種浪費。

因此，成本顯然是約束數字電源廣泛應用的一個(gè)主要因素。由于數字實(shí)現方式的成本看似高于相似的模擬實(shí)現方式，而且人們對于數字電源產(chǎn)品的采用存在顧慮，所以，從用戶(hù)的角度來(lái)說(shuō)，也只有當數字電源的成本等于或低于模擬電源(因為成本是中國市場(chǎng)考慮的第一市場(chǎng)因素)，同時(shí)又能提供模擬電源做不到的許多先進(jìn)功能的時(shí)候，數字電源才會(huì )被考慮。

人們對數字電源還有一個(gè)擔心就是它還不像模擬電源那樣經(jīng)過(guò)多年應用的考驗，因而可靠性不高。但就像數字電路在概念上就優(yōu)于模擬電路一樣，可靠性是設計的問(wèn)題，而不是數字化的問(wèn)題。

綜上所述，在簡(jiǎn)單易用、參數變更不多的應用場(chǎng)合，模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢，因為其應用的針對性可以通過(guò)硬件固化來(lái)實(shí)現。而在可控因素較多、需要更快實(shí)時(shí)反應速度、需要管理多個(gè)電源、復雜的高性能系統應用中，數字電源則具有優(yōu)勢。