深度了解電源類(lèi)型 選對電源模塊才是王道

在電源設計中我們如何選擇電源模塊，那么選擇的前提是，我們得了解各種電源，了解各種電源的區別，那樣我們才可以正確的選擇電源模塊。應該選擇什么來(lái)設計電源呢?以前在設計需要具有多路輸出、動(dòng)態(tài)負載共享、熱插拔或廣泛故障處理能力的電源時(shí)，往往需要與復雜性抗爭。帶著(zhù)一些疑問(wèn)小編帶您走進(jìn)電源的世界。

模擬電源介紹

即變壓器電源，通過(guò)鐵芯、線(xiàn)圈來(lái)實(shí)現，線(xiàn)圈的匝數決定了兩端的電壓比，鐵芯的作用是傳遞變化磁場(chǎng)，(我國)主線(xiàn)圈在50HZ頻率下產(chǎn)生了變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)通過(guò)鐵芯傳遞到副線(xiàn)圈，在副線(xiàn)圈里就產(chǎn)生了感應電壓，于是變壓器就實(shí)現了電壓的轉變。

同時(shí)也存在缺點(diǎn)，線(xiàn)圈、鐵芯本身是導體，那么它們在轉化電壓的過(guò)程中會(huì )由于自感電流而發(fā)熱(損耗)，所以變壓器的效率很低，一般不會(huì )超過(guò)35%。

數字電源介紹

在簡(jiǎn)單易用、參數變更要求不多的應用場(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、實(shí)時(shí)反應速度更快、 需要多個(gè)模擬系統電源管理的、復雜的高性能系統應用中，數字電源則具有優(yōu)勢。此外，在復雜的多系統業(yè)務(wù)中，相對模擬電源，數字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現多方面的應用，其具備的可擴展性與重復使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數，優(yōu)化電源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)電流保護與管理，它還可以減少外圍器件的數量。

在復雜的多系統業(yè)務(wù)中，相對模擬電源，數字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現多方面的應用，其具備的可擴展性與重復使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數，優(yōu)化電源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)電流保護與管理，它還可以減少外圍器件的數量。小編溫馨提示：

(1)如果不使用芯片的A/D或者D/A功能，可以不區分數字電源和模擬電源。

(2)如果使用了A/D或者D/A，還需考慮參考電源設計。

為什么應該改用數字電源?

數字電源是當今的熱門(mén)話(huà)題。采用數字技術(shù)的電源使功率轉換和電源控制發(fā)生快速改變。從電源的角度看，負載正在發(fā)生變化。半導體技術(shù)演進(jìn)的方向是工藝尺度越來(lái)越小，這推動(dòng)著(zhù)負載發(fā)生改變。以前的微處理器和ASIC需要幾伏電壓，現在則需要不到1伏電壓。這意味著(zhù)，電源的驅動(dòng)阻抗必須比以前的電源低得多。新出現的應用產(chǎn)生了新的負載類(lèi)型(如高亮度LED)。電路板變得更加擁擠，因此元器件的集成度也在提高。功率轉換對電源提出的要求遠不是滿(mǎn)足靜態(tài)要求那么簡(jiǎn)單。事實(shí)上，需求的變化正在加速。為滿(mǎn)足技術(shù)變化的要求，電源工程師要跳出條條框框，尋找能夠滿(mǎn)足今天和未來(lái)設計挑戰的解決方案。

想象一下使用同樣的電源元器件，包括相同的FET、電感器、電容器，把使用模擬控制器和數字控制的系統性能做個(gè)比較。起初，你自然會(huì )想到，既然性能是由元器件決定的，很難說(shuō)性能會(huì )有什么差別。但接著(zhù)你會(huì )意識到，控制器會(huì )影響到性能的很多方面。下面是一些例子。

1.穩定性：數字控制能夠提供比模擬方案更好的補償(更好地調用極點(diǎn)和零點(diǎn))，因此在穩定性上的控制要好很多。另外，補償能夠隨著(zhù)條件的變化而變化，使系統能在很寬范圍的條件下實(shí)現最佳的穩定性。模擬控制器的補償是固定的，而數字控制可提供可調的甚至是自適應的補償。

2.效率：許多控制結果都會(huì )影響到效率，包括死區時(shí)間、開(kāi)關(guān)頻率、柵極驅動(dòng)等級、二極管仿真、加相和缺相等。針對這些因素，當前數字控制所提供的數字控制算法在整個(gè)工作條件范圍內進(jìn)行了優(yōu)化。因此，在某個(gè)工作點(diǎn)下，你也許能將模擬控制器調整到很高的效率，但數字控制器卻可對所有的工作點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。

3.可靠性：減少元件數量、降低工作溫度(通過(guò)效率優(yōu)化)是數字電源提高系統可靠性的兩個(gè)途徑。此外，靈活的故障響應和探測元器件參數微小變化的能力，可以大幅減少停機時(shí)間。

數字電源控制器在易用性方面比模擬控制器更有優(yōu)勢。由于數字電源控制的高集成度，需要確定、采購、跟蹤的元器件數量要少很多，這使