善用微處理器簡(jiǎn)化電源供應器設計

判斷性功能及通信
最后，微處理器的監測功能還可以支援更高級功能，如故障預測。即時(shí)將工作電流與歷史資料進(jìn)行比較，電源設計人員便可判斷導致電源故障的原因。電源本身具備預測自我故障的能力可以節約成本并提供更高的可靠性。

監測資料并不僅僅是為了故障檢測。根據這些資料還可袢⌒磯嗥淥操作。這些任務(wù)就歸入判斷性功能的范疇。

判斷性功能給予電源設計人員為設計增加更大的靈活性、更多功能和保護能力。讓我們來(lái)考慮一下軟啟動(dòng)或欠電壓鎖定的情況。利用微處理器來(lái)完成這些任務(wù)，鎖定電壓和緩啟動(dòng)斜坡速率都是可編程的，并且不依賴(lài)于模擬零件。

微處理器還可以執行更復雜的任務(wù)，比如上電順序（power-up sequencing）。電源供應器可以編程以監測另一個(gè)電壓，直到被監測的電壓達到設定值時(shí)再啟動(dòng)?？赡苓€會(huì )有這樣的情況：兩個(gè)電壓必須成比例上升，或者彼此跟隨變化。這些功能只需修改軟件就可以實(shí)現，而不必對硬件作更改。

判斷性功能的另一種可能應用是根據溫度來(lái)調整電流限制。這樣電源供應器設計人員可以利用零件的溫度下降參數來(lái)保證確實(shí)運作。

利用判斷性功能還可以實(shí)現零件補償，進(jìn)而提高準確性。許多資料手冊都給出了參數隨溫度的變化情況。這種情況下，微處理器可以用來(lái)實(shí)現溫度補償。這樣，設計人員可以使用成本更低的零件，并根據溫度對結果進(jìn)行補償。Microchip應用筆記AN1001（DS01001）就描述了如何通過(guò)補償利用一個(gè)+/-6°C的溫度感測器來(lái)實(shí)現+/-0.1°C的溫度傳感精確性。

微處理器的判斷性功能還可以用于自我校準電源供應，使其在輸出端提供已知的電壓，輸出電壓通過(guò)電壓回饋電路進(jìn)行檢測并存儲。采用這種方法，可以消除電壓回饋電阻的任何誤差，從而可以使用低成本電阻，卻不會(huì )影響精確性。而且，5伏和3.3伏電源的硬體都是一樣的，不同的僅僅是校正過(guò)程。

此處列舉的僅是微處理器判斷性功能應用的一部分例子。舉出這些例子僅僅是為了展示微處理器的強大功能。由此可知，大量電源供應器參數都可以通過(guò)小型且廉價(jià)的微處理器進(jìn)行監測和控制。但我們還沒(méi)有討論資訊的存儲和獲取。這也正表現了電源供應通訊的重要性。

有多種電源供應通信的方式，從最簡(jiǎn)單的跳線(xiàn)或開(kāi)關(guān)設置，直到復雜協(xié)定（如乙太網(wǎng)路）。簡(jiǎn)單的通信方式可用于設置參數，如輸出電壓或工作模式。較復雜的協(xié)議則可支援對電源供應器進(jìn)行更復雜更全面的控制和監測。

真正的價(jià)值則在于遠端通信。對于位于遠端的電信和伺服器電源供應器，這一點(diǎn)極為重要。此一遠端監控能力讓操作員能提高系統的可靠性。

此外，遠端通信還允許操作員根據預計的負載情況調整電壓和電流限制。在此同時(shí)，若搭配備用電源更可進(jìn)一步提高可靠性和正常工作時(shí)間。一旦電源供應器接收到顯示故障發(fā)生的信號，就可以通知操作員關(guān)閉故障的電源供應器并啟動(dòng)備用供應器。這個(gè)過(guò)程也可以進(jìn)行自動(dòng)化操作，出現故障的電源供應器可以根據設定的條件自動(dòng)啟動(dòng)并切換到備用電源。

電源供應通訊并不僅僅用于監測和設置工作參數。許多微處理器都有搭載EEPROM來(lái)儲存生產(chǎn)資訊等資料。一旦零件發(fā)生故障，設備操作員可容易地判斷哪些電源供應器受到影響。同時(shí)，還可以存儲維修歷史。這樣就可以保證電源的生產(chǎn)資料、維修歷史以及運作資訊始終都在手邊，以保存最新資訊。8位元MCU即可擔負復雜任務(wù)
對于前面列出的微處理器功能，目前普遍存在一種誤解：設計人員可能認為這些任務(wù)必須使用高階微處理器或數字信號處理器才能實(shí)現。實(shí)際上，本文中所描述的所有任務(wù)都可以方便地利用低成本8位元微處理器實(shí)現。

此外，采用微處理器的這種設計并非是要取代現有的模擬功能，而是作為模擬系統的一種補充，為整個(gè)電源供應系統提供只有數字微處理器才能提供的靈活性和處理能力。