數(shù)字電源集成電路如何合適的選擇？

隨著工程師們對(duì)數(shù)字電源這項(xiàng)技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)的熟知，各式各樣的數(shù)字電源的發(fā)展勢(shì)頭日益強(qiáng)勁。電源系統(tǒng)和電源設(shè)計(jì)人員已經(jīng)意識(shí)到，部署數(shù)字電源并不是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行革命性轉(zhuǎn)變的全新設(shè)計(jì)。由于目前市場(chǎng)上數(shù)字電源器件種類繁多，設(shè)計(jì)人員可以立即利用其巨大優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用到任一設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

數(shù)字電源控制器調(diào)節(jié)不同類型電源的輸出，從AC/DC到DC/AC電源、隔離式DC/DC、負(fù)載點(diǎn) 穩(wěn)壓器、功率調(diào)節(jié)器和濾波器，以及其它器件。由于它們所具有的集成MCU和電源外設(shè)，數(shù)字電源控制器具有同時(shí)執(zhí)行環(huán)路補(bǔ)償和管理反饋環(huán)路所需的計(jì)算能力，以保持正確的輸出穩(wěn)壓或調(diào)節(jié)，以及執(zhí)行其它系統(tǒng)級(jí)監(jiān)視和穩(wěn)壓任務(wù)的能力。這些器件配備有針對(duì)電源管理應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化的外設(shè)。

TI的數(shù)字電源控制器有一些行業(yè)內(nèi)的功能。例如，它們的高頻和高分辨率運(yùn)行使得它們與GaN技術(shù)兼容，從而提供高開(kāi)關(guān)速度和低功率損耗。此外，TI的數(shù)字電源控制器特有出色的瞬態(tài)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)性能。這些功能由不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在某些情況下，數(shù)字電源控制器針對(duì)極快速中斷而設(shè)計(jì)，這就減少了控制環(huán)路采樣與響應(yīng)計(jì)算之間的延遲。在其它情況下，使用集成有ADC和計(jì)算引擎的外設(shè)來(lái)提供針對(duì)控制環(huán)路的快速響應(yīng)。通常情況下，這些快速響應(yīng)能力使得控制器能夠減少功率級(jí)組件間的差異所帶來(lái)的影響。

電源拓?fù)潇`活性

數(shù)字技術(shù)所固有的靈活性，使得特有集成數(shù)字MCU或可配置狀態(tài)機(jī)的數(shù)字電源器件可成為一個(gè)支持所有主要傳統(tǒng)電源拓?fù)涞钠脚_(tái)，這個(gè)平臺(tái)也支持任何有可能出現(xiàn)的全新且更加精密的拓?fù)洹ＫС滞負(fù)鋵ㄏ嘁迫珮?、多相交錯(cuò)PFC、無(wú)橋PFC、共振LLC、雙向DC/DC、雙向DC/AC和PFC、三相逆變器、最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT) DC/DC和其它拓?fù)?。由于這一靈活性和集成外設(shè)，通過(guò)使用高分辨率相位、頻率和占空比控制算法，數(shù)字電源器件能夠提供精確波形控制。

效率

高級(jí)控制算法使得數(shù)字電源器件能夠提高電源和系統(tǒng)的功效，從而減少了電源和主機(jī)系統(tǒng)的能耗。這對(duì)數(shù)據(jù)中心、海量存儲(chǔ)系統(tǒng)等很多應(yīng)用的運(yùn)行成本都有顯著的影響。自適應(yīng)數(shù)字控制能夠?qū)崿F(xiàn)快速調(diào)節(jié)，以改變線路和負(fù)載情況，從而優(yōu)化電源和系統(tǒng)效率。例如，對(duì)于更高效的電力傳輸，可以實(shí)時(shí)改變功率級(jí)的控制方法，或者對(duì)電源轉(zhuǎn)換進(jìn)行調(diào)節(jié)，以減少其在輕負(fù)載或無(wú)負(fù)載條件下的功耗。

可靠性和安全性

數(shù)字電源器件能夠輕松實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)中其它數(shù)字和模擬組件的交互，這意味它們能夠通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)級(jí)監(jiān)視和故障響應(yīng)來(lái)有效地提高主機(jī)系統(tǒng)的可靠性和安全性。實(shí)際上，數(shù)字控制器的可編程屬性使得它們能夠支持多種總線(諸如PMBus、I2C、SCI、SPI、CAN和其它類型的總線)上的多協(xié)議通信，這樣的話，系統(tǒng)能夠輕松地與電源子系統(tǒng)通信。通過(guò)監(jiān)視和記錄整個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，數(shù)字電源技術(shù)有助于系統(tǒng)診斷，提供早期故障和錯(cuò)誤報(bào)警，系統(tǒng)也就能夠采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)操作。

寬帶隙 (WBG) 兼容性

與其等到那些能夠滿足WBG器件新功能的全新模擬控制器被開(kāi)發(fā)出來(lái)，還不如現(xiàn)在就使用某些數(shù)字電源解決方案。在提供極高分辨率定時(shí)控制的同時(shí)，兼有數(shù)字電源對(duì)所有電源拓?fù)涞闹С帜芰?，諸如氮化鎵 (GaN) 的全新器件可被用于具有較高開(kāi)關(guān)頻率、較低開(kāi)關(guān)損耗、更大功率密度和零反向恢復(fù)的高級(jí)拓?fù)渲小?

數(shù)字電源運(yùn)用混合信號(hào)處理開(kāi)發(fā)的開(kāi)展演進(jìn)?；旌闲盘?hào)處理一起滿足了數(shù)字電路與模仿電路的需求。數(shù)字電路的規(guī)模很廣，其間包含微處理器、狀況機(jī)以及通訊外設(shè)和簡(jiǎn)略邏輯電路。存儲(chǔ)器也包含在這個(gè)部分中。模仿電路可以包含運(yùn)算放大器和比較器、模數(shù)轉(zhuǎn)化器 (ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)化器 (DAC) 脈寬調(diào)制器 (PWM) 發(fā)生器和基準(zhǔn)，以及更多其它器材。對(duì)這一處理技能的充分運(yùn)用能讓這些器材優(yōu)化模仿與數(shù)字電路的分配，一起又將這些器材集成在一個(gè)芯片上。經(jīng)過(guò)削減物料清單 (BOM) 本錢(qián)和器材數(shù)量可以下降體系本錢(qián)，而且因?yàn)轶w系中所包含的互連組件削減，體系會(huì)愈加牢靠。因?yàn)橐粋€(gè)操控器有或許服務(wù)于許多解決方案，制造商需求盯梢和儲(chǔ)藏的最小庫(kù)存單位 (SKU) 更少。