數(shù)字電源控制模擬控制能力

　　請(qǐng)注意，在架構(gòu)方面數(shù)字電源勝過(guò)模擬電源具備的一些優(yōu)勢(shì)：

　　· 數(shù)字控制無(wú)需外部元件進(jìn)行補(bǔ)償。這不僅減少了元件數(shù)量，而且可以輕而易舉地改變補(bǔ)償，包括隨時(shí)改變，甚至隨負(fù)載變化進(jìn)行適應(yīng)性改變。

　　· 典型的情況是沒(méi)有數(shù)字控制器的外部分壓器。內(nèi)部參考可以縮放，因此無(wú)需使用外部分壓器。這顯然減少了元件數(shù)量，而且還有助于在工廠精確校準(zhǔn)控制器，這樣用戶(hù)就可以受益于高精度，而無(wú)需使用昂貴的用于分壓的精密電阻。

　　· 數(shù)字架構(gòu)可以簡(jiǎn)便地采用數(shù)字通信，這樣的操作可以進(jìn)行配置、控制，且在幾乎沒(méi)有外部元件的條件下進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　表2總結(jié)了每個(gè)架構(gòu)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　表2：架構(gòu)的比較

　　一種數(shù)字電源控制器

　　圖3顯示了現(xiàn)代數(shù)字電源控制器的基本架構(gòu)。在該架構(gòu)中，輸出電壓用一個(gè)差分放大器來(lái)檢測(cè)。這個(gè)模擬信號(hào)與參考進(jìn)行比較，生成個(gè)誤差信號(hào)。該誤差信號(hào)被數(shù)字化(ADC)，結(jié)果通過(guò)一個(gè)數(shù)字補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，這將在本文稍后的部分中予以描述。數(shù)字補(bǔ)償?shù)妮敵鍪且粋€(gè)占空比命令，它設(shè)定了數(shù)字PWM的持續(xù)時(shí)間。然后，數(shù)字PWM控制就可以FET驅(qū)動(dòng)器，開(kāi)關(guān)電源。

　　圖3：現(xiàn)代數(shù)字電源控制架構(gòu)。

　　NVM：非易失性?xún)?nèi)存

　　NLR：非線性響應(yīng)

　　輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、溫度都可以使用一個(gè)輔助模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行檢測(cè)，ADC可復(fù)用到各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。

　　配置可以利用引腳跨接、電阻器配置，或通過(guò)I2C接口的命令的方式實(shí)現(xiàn)。該電源可通過(guò)引腳或I2C接口進(jìn)行控制。配置、操作和環(huán)境條件的監(jiān)測(cè)是通過(guò)I2C接口實(shí)現(xiàn)的。

　　優(yōu)勢(shì)：

　　更高水平的集成

　　圖4：模擬控制器(左)和數(shù)字控制器(右)參考原理圖。

　　(圖字：模擬PWM，電流限制，精密檢測(cè)電阻，輸出電壓配置，開(kāi)，關(guān)，電壓α lout，補(bǔ)償，時(shí)鐘同步;Digital-DC PWM，電源正常輸出，功率傳送)

　　圖4顯示了一個(gè)模擬PWM和數(shù)字PWM的典型應(yīng)用原理圖。盡管這兩個(gè)控制器共享相同數(shù)量的功率傳送(power train)元件(功率FET、電感器、輸入和輸出電容)，模擬控制器仍需要更多的外部元件。這是因?yàn)閿?shù)字控制器集成了許多功能和特性，而這些功能和特性沒(méi)有集成在模擬控制器內(nèi)。如圖所示，數(shù)字控制器減少了十幾個(gè)元件。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，數(shù)字控制器已被證明，在中高度復(fù)雜設(shè)計(jì)中可以減少多達(dá)60%的外部元件。

　　除了減少元件數(shù)量方面的優(yōu)勢(shì)之外，數(shù)字化還提供了進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)，即集成的元件值可表示為存儲(chǔ)在數(shù)字寄存器中的值。這有助于根據(jù)設(shè)計(jì)的不同方便地改變這些值，甚至隨時(shí)改變，或適應(yīng)不斷變化的條件。