數字世界飛速發(fā)展，數字電源前景無(wú)限

在您的家庭、工作和生活中，每件電子產(chǎn)品都必須由電力驅動(dòng)，而正是通過(guò)模擬、數字組件或兩者的結合使這些電力驅動(dòng)成為可能。

通常來(lái)說(shuō)，電力都由高壓輸送到我們的家庭和企業(yè)，所以必須借助電源將高壓電轉換成大多數電器以及電器中半導體電路(芯片)適用的電力資源。電源可采用的控制類(lèi)型有多種，而傳統上采用的是模擬控制。但隨著(zhù)我們的世界數字化程度越來(lái)越高，從鐘表到電視機，各類(lèi)電源也正逐步數字化。

在供電系統方面，數字電源并不新奇。甚至數字控制已有超過(guò)25年的應用歷史，只不過(guò)一直被用于配備高功率系統的工業(yè)應用中，如超大型電動(dòng)機、不間斷電源(UPS)、能量?jì)Υ婧涂稍偕茉聪到y。這些系統通常需要3千瓦或更高的功率。

但上述情況已經(jīng)開(kāi)始改變。

致力于研究高壓電源解決方案的Dave Freeman作了如下解釋?zhuān)?/p>

還記得嗎?手機曾是模擬信號，通話(huà)效果也不錯。而當手機剛剛變成數字信號時(shí)，您雖能聽(tīng)懂通話(huà)內容，卻聽(tīng)辨不出對方身份，這是語(yǔ)音失真的緣故。所以現在知道數字技術(shù)是如何改變手機設備和手機市場(chǎng)了吧。如果您的手機沒(méi)有數字蜂窩，您將無(wú)法發(fā)送短信、訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )、瀏覽媒體視頻和應用等。數字電源也正是以相同的方式演變?，F在，數字電源不僅具有電源管理功能，還能進(jìn)行多種功率轉換，包括轉換只需幾瓦的系統。

由于我們的電子產(chǎn)品對嵌入式處理器、存儲器系統和視頻系統等數字電路的依賴(lài)性越來(lái)越高，許多工程師開(kāi)始將數字電源視為他們系統中集成度更高的一部分。在這些系統中，工程師們很快發(fā)現了當面對電源時(shí)期待已久的效果-—— 更好的控制。與手機從模擬信號發(fā)展成數字信號的情況極為相似的是，工程師們不僅對電源擁有更強的掌控能力，而且還可以逐漸靈活地把電力輸送到電子系統組件。

“如果您能與電源進(jìn)行數字交流，那么您就能更加輕而易舉地控制它，因為大部分的系統仍然是數字電路。在采用數字電源初期，這是電源管理中重要的一部分。”Dave說(shuō)道。

數字電源實(shí)現了更高的集成度，從而使更少的芯片或單個(gè)芯片能有效地執行多個(gè)組件功能。

而今，我們的數字電源應用已從早期的大功率系統(由功率不低于3千瓦的電源供電)擴展到較小功率(多數情況下低于100瓦)的商業(yè)和消費系統，如電信服務(wù)器或可再生能源微型逆變器(超小型電源，可將太陽(yáng)能電池板的電力轉換成可輸送到電網(wǎng)的電力)中使用的子系統。

這并不意味著(zhù)模擬電源組件已遭淘汰。事實(shí)恰恰相反，即使電源內有更小型的電源，這些更小型的電源大多數仍是由模擬組件制成的。我們的工程師讓數字和模擬電源組件完美結合，從而在靈活性、成本效益和效率方面取得了一些輝煌的成績(jì)。

有時(shí)，解決方案會(huì )基于模擬電路并集成數字功能。在其它情況下，工程師則主要以數字器件為基礎，再添加模擬功能。目前，這種分組法可用于各種應用，且適用范圍還在逐步擴大。

在太陽(yáng)能逆變器(該裝置能獲取太陽(yáng)能并將其轉化為類(lèi)似網(wǎng)電的電力)中，數字電源的應用可減小整體組件的尺寸，同時(shí)還能提高效率。本質(zhì)上就是在從太陽(yáng)能到網(wǎng)電的轉換過(guò)程中可減少電力損失。數字電源非常顯著(zhù)的優(yōu)勢在于，當太陽(yáng)能逆變器連接到電網(wǎng)時(shí)，可對監管者制定的各種適用規則進(jìn)行管理。例如，在緊急狀況或危險狀況下需要快速切斷太陽(yáng)能電池板和電網(wǎng)之間的連接，然后當電網(wǎng)能安全地接收電力時(shí)再重新連通太陽(yáng)能。

對手機信號塔電源系統而言，數字電源一直被認為是一個(gè)絕佳的選擇，可確保向復雜系統持續供電，讓移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )保持正常運行。這些電源系統可從電網(wǎng)或電池備份系統汲取電能。這些系統還必須使電池保持充電狀態(tài)，以便在電網(wǎng)出現故障時(shí)電池能滿(mǎn)足最大運行量的需求。數字電源可提供許多選項，旨在優(yōu)化功率轉換效果并管理電源使用情況。

在工廠(chǎng)自動(dòng)化(特別是測試自動(dòng)化)應用中，有大量不同的電源。為精心設計這些不同的電源，復雜的電源管理必須到位，而數字電源便可輕松解決此類(lèi)情況。例如，必須先給系統接受測試的一些部分供電，之后才能為該系統的另一部分供電。

大型數據中心需要多個(gè)服務(wù)器和存儲器機架。這些系統必須能在維修保養過(guò)程中維持正常運轉。而采用數字電源技術(shù)，可實(shí)現熱插拔(在連接器仍處于通電狀態(tài)時(shí)插拔服務(wù)器)組件的管理。

最后，在該電源必須保持可用性的情況下，不間斷電源(UPS)系統和能量存儲系統才能發(fā)揮作用，數字電源的優(yōu)勢也才能凸顯。UPS的應用無(wú)處不在，從家庭辦公室、零售商店到辦公室樓層再到如醫院和其他關(guān)鍵設備不能斷電的建筑物，都能見(jiàn)到UPS的身影。與手機信號塔的運行方法類(lèi)似，電力通常來(lái)自電網(wǎng)，但當電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可使用電池繼續為設備供電。數字電源可視情況安排設備供電次序，促使這些系統最大限度地利用電源管理組件。此外，當發(fā)生功率擾動(dòng)時(shí)，數字電源還能通過(guò)接口輕松連接到受電系統，以達到出色的反應速度。

對于所有這些及其它更多方面的應用，德州儀器(TI)擁有最廣泛的數字電源產(chǎn)品組合。

“通過(guò)將我們的電源和嵌入式產(chǎn)品結合在一起，TI打造出了最完整的數字電源解決方案，對此我們深感自豪。從我們的數字模擬電源管理到我們的UCD系列目標數字電源解決方案，再到業(yè)界性能最高的數字電源解決方案產(chǎn)品 —— C2000™ Piccolo™微控制器(MCU)產(chǎn)品系列，我們的設備能使數字電源的控制和管理工作更加得心應手。”數字電源和太陽(yáng)能應用C2000 MCU市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部的Peggy Liska表示，“C2000 MCU系列產(chǎn)品將最新的技術(shù)與設備推向了市場(chǎng)。”

盡管數字電源已取得了長(cháng)足的進(jìn)展，但其仍然蘊藏著(zhù)更大的潛力。我們的工程師正在全力以赴，不斷開(kāi)拓創(chuàng )新，打造與眾不同并能改變數字電源世界的產(chǎn)品。