數字化技術(shù)帶來(lái)通信電源的改變

通信電源已進(jìn)入了全數字化的階段，整流器模塊的所有模擬信號經(jīng)過(guò)采樣電路后，送入到DSP中，DSP根據系統的要求與條件對PFC與DC/DC部分直接輸出PWM信號，驅動(dòng)功率電路的輸出。從圖1中可以看出，系統的整個(gè)控制全部在DSP中進(jìn)行處理，包括有模擬信號，IO信號，CAN通信，PWM輸出等等。

功率變換的性能提升

通信電源全數字化的一個(gè)重要標志就是對功率變換電路的數字化控制。如圖1，交流輸入電壓、輸入電流，PFC輸出電壓，DC輸出電壓，源邊電流等都采樣到DSP中?？刂朴布娐反蟠蠛?jiǎn)化，僅需要采樣電路與驅動(dòng)電路，其余的控制部分全部在DSP中用軟件進(jìn)行實(shí)現。這樣給控制的實(shí)現帶來(lái)了更大的靈活性，同時(shí)因為軟件實(shí)現，減少器件數目，消除模擬控制技術(shù)的器件離散性和溫度漂移等的影響，保證每個(gè)模塊均達到最優(yōu)指標，提高通信電源可靠性。

對控制電路的數字化，可以實(shí)現模擬方式難以實(shí)現的復雜控制機制，引入新的控制策略，提高產(chǎn)品的性能。比如在DC/DC部分采用諧振電路時(shí)，根據負載變化，改變開(kāi)關(guān)方式，保持諧振模式工作，提高效率?？梢葬槍Σ煌呢撦d情況時(shí)采用不同的控制策略，從而提高性能。使用同步整流可降低損耗，數字方式可以精確的控制死區時(shí)間，提高效率。對相同硬件拓撲，可以采用新的控制環(huán)路結構，并且通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現，比如非線(xiàn)性控制，滑?？刂?，對功率變換電路的數字控制，帶來(lái)了靈活的控制策略，可以針對性能的某一指標進(jìn)行改善，比如改變開(kāi)關(guān)頻率改善EMI指標。而模擬方式實(shí)現則相當困難，并且數字方式實(shí)現起來(lái)并不會(huì )導致硬件電路的復雜化帶來(lái)的成本提高與可靠性的降低。

全面的系統監

因為系統的所有模擬與邏輯信號都在DSP中進(jìn)行了數字化的處理，系統的所有數據與狀態(tài)都可以全面的掌握。也就可以更加準確的對各種故障進(jìn)行判斷，使系統出現故障是可以準確的進(jìn)行定位和及時(shí)的對系統進(jìn)行保護。并且可以根據故障的情況，做出合適的措施進(jìn)行自恢復，可以盡可能的讓系統工作，保證正常的輸出。系統不僅僅是對故障做出保護，還可以對模塊的運行情況做出實(shí)時(shí)的監控與調整，在問(wèn)題發(fā)生前就可以采取措施防止故障的出現。比如可以根據環(huán)境溫度的改變，及時(shí)調整模塊的功率輸出，使模塊可以在較寬的溫度范圍保證輸出的連續。同時(shí)也可以調節風(fēng)扇的轉速，合理的降低噪聲，減少模塊的能耗。

提供更多準確的信息

系統的所有信息都已數字化，這樣就為各種參數的獲取提供了方便，只要經(jīng)過(guò)相應的數據處理與運算就可以得到期望的數據。比如交流輸入電壓，電流，有功功率，功率因數，PFC輸出母線(xiàn)電壓等等數據。對數據的濾波，誤差的校正處理全部數字化，由軟件進(jìn)行處理，減少了硬件濾波電路，計算電路，并且軟件可以實(shí)現硬件難以處理的運算，可以獲得更多，更準確的數據。

簡(jiǎn)單穩定的并聯(lián)

模塊間的并聯(lián)也采用數字方式實(shí)現，不再需要單獨的均流電路與均流總線(xiàn)。均流信息都通過(guò)通信的方式，將均流數據發(fā)送到各個(gè)模塊。各個(gè)模塊通過(guò)通信端口接收到均流數據后，經(jīng)過(guò)DSP中的均流控制，直接改變DC/DC的驅動(dòng)，使系統穩定可靠的均流。因為數字化后，通過(guò)通信發(fā)送數據，可以保證模塊獲取完全一致的均流數據，避免了模擬系統各個(gè)模塊間均流電路的誤差，提高均流精度。同時(shí)，因為模塊的全數字化，有更完善的故障檢測機制，可保證故障模塊的安全退出，不會(huì )影響系統的并聯(lián)工作。

靈活可靠的通信

模塊提供CAN通信接口，這是一種多主從的總線(xiàn)。各個(gè)模塊都可以主動(dòng)發(fā)送數據，有廣播與點(diǎn)對點(diǎn)通信方式。通信速率高達1Mbit/s，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤，適合于實(shí)時(shí)控制系統?；贑AN總線(xiàn)，模塊之間，以及模塊與監控單元間的通信都可以完成。模塊可以主動(dòng)上傳數據給監控單元，監控單元也可以廣播發(fā)送命令，提高了效率和實(shí)時(shí)性。

模塊在線(xiàn)升級

由圖1可以看到，整個(gè)系統的功率電路控制、繼電器控制、通信、檢測等等，都在DSP中由軟件進(jìn)行實(shí)現。系統功能的增減，性能的提升都可以通過(guò)修改軟件得以實(shí)現。通過(guò)CAN通信接口可以實(shí)現系統軟件的在線(xiàn)更新，快速的實(shí)現功能的改進(jìn)，使通信電源系統可以滿(mǎn)足更多的應用場(chǎng)合。為電源技術(shù)的持續演進(jìn)提供了便利的手段。

系統的智能化提升

整流器模塊功能智能化與系統智能化的有效結合，充分提高模塊與系統的效率與可靠性。模塊可以對更多的異常進(jìn)行綜合的判斷，而不是模擬方式簡(jiǎn)單的比較。比如溫度傳感器失效時(shí)，溫度可能會(huì )很高，常規處理，將會(huì )過(guò)溫保護，而系統不能工作。采樣數字化處理后，DSP可以判斷出是傳感器失效，而不是溫度真的升高，僅給出告警信號，保持模塊的繼續運行。模塊與監控配合更加全面，不需要知道模塊機號等標識信息，只需在模塊上按下一個(gè)按鈕，就可以獲取這個(gè)模塊的全部信息。

通信電源的全面數字化，帶來(lái)了通信電源性能，可靠性、功能的提升，電源更加智能化，對各種應用場(chǎng)合有更好的適應性。隨著(zhù)數字技術(shù)的發(fā)展，通信電源會(huì )達到更高的效率，更加可靠和易于使用。