數(shù)字化技術帶來通信電源的改變

通信電源已進入了全數(shù)字化的階段，整流器模塊的所有模擬信號經過采樣電路后，送入到DSP中，DSP根據(jù)系統(tǒng)的要求與條件對PFC與DC/DC部分直接輸出PWM信號，驅動功率電路的輸出。從圖1中可以看出，系統(tǒng)的整個控制全部在DSP中進行處理，包括有模擬信號，IO信號，CAN通信，PWM輸出等等。

功率變換的性能提升

通信電源全數(shù)字化的一個重要標志就是對功率變換電路的數(shù)字化控制。如圖1，交流輸入電壓、輸入電流，PFC輸出電壓，DC輸出電壓，源邊電流等都采樣到DSP中?？刂朴布娐反蟠蠛喕?，僅需要采樣電路與驅動電路，其余的控制部分全部在DSP中用軟件進行實現(xiàn)。這樣給控制的實現(xiàn)帶來了更大的靈活性，同時因為軟件實現(xiàn)，減少器件數(shù)目，消除模擬控制技術的器件離散性和溫度漂移等的影響，保證每個模塊均達到最優(yōu)指標，提高通信電源可靠性。

對控制電路的數(shù)字化，可以實現(xiàn)模擬方式難以實現(xiàn)的復雜控制機制，引入新的控制策略，提高產品的性能。比如在DC/DC部分采用諧振電路時，根據(jù)負載變化，改變開關方式，保持諧振模式工作，提高效率。可以針對不同的負載情況時采用不同的控制策略，從而提高性能。使用同步整流可降低損耗，數(shù)字方式可以精確的控制死區(qū)時間，提高效率。對相同硬件拓撲，可以采用新的控制環(huán)路結構，并且通過軟件編程來實現(xiàn)，比如非線性控制，滑?？刂?，對功率變換電路的數(shù)字控制，帶來了靈活的控制策略，可以針對性能的某一指標進行改善，比如改變開關頻率改善EMI指標。而模擬方式實現(xiàn)則相當困難，并且數(shù)字方式實現(xiàn)起來并不會導致硬件電路的復雜化帶來的成本提高與可靠性的降低。

全面的系統(tǒng)監(jiān)

因為系統(tǒng)的所有模擬與邏輯信號都在DSP中進行了數(shù)字化的處理，系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)與狀態(tài)都可以全面的掌握。也就可以更加準確的對各種故障進行判斷，使系統(tǒng)出現(xiàn)故障是可以準確的進行定位和及時的對系統(tǒng)進行保護。并且可以根據(jù)故障的情況，做出合適的措施進行自恢復，可以盡可能的讓系統(tǒng)工作，保證正常的輸出。系統(tǒng)不僅僅是對故障做出保護，還可以對模塊的運行情況做出實時的監(jiān)控與調整，在問題發(fā)生前就可以采取措施防止故障的出現(xiàn)。比如可以根據(jù)環(huán)境溫度的改變，及時調整模塊的功率輸出，使模塊可以在較寬的溫度范圍保證輸出的連續(xù)。同時也可以調節(jié)風扇的轉速，合理的降低噪聲，減少模塊的能耗。

提供更多準確的信息

系統(tǒng)的所有信息都已數(shù)字化，這樣就為各種參數(shù)的獲取提供了方便，只要經過相應的數(shù)據(jù)處理與運算就可以得到期望的數(shù)據(jù)。比如交流輸入電壓，電流，有功功率，功率因數(shù)，PFC輸出母線電壓等等數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)的濾波，誤差的校正處理全部數(shù)字化，由軟件進行處理，減少了硬件濾波電路，計算電路，并且軟件可以實現(xiàn)硬件難以處理的運算，可以獲得更多，更準確的數(shù)據(jù)。

簡單穩(wěn)定的并聯(lián)

模塊間的并聯(lián)也采用數(shù)字方式實現(xiàn)，不再需要單獨的均流電路與均流總線。均流信息都通過通信的方式，將均流數(shù)據(jù)發(fā)送到各個模塊。各個模塊通過通信端口接收到均流數(shù)據(jù)后，經過DSP中的均流控制，直接改變DC/DC的驅動，使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的均流。因為數(shù)字化后，通過通信發(fā)送數(shù)據(jù)，可以保證模塊獲取完全一致的均流數(shù)據(jù)，避免了模擬系統(tǒng)各個模塊間均流電路的誤差，提高均流精度。同時，因為模塊的全數(shù)字化，有更完善的故障檢測機制，可保證故障模塊的安全退出，不會影響系統(tǒng)的并聯(lián)工作。

靈活可靠的通信

模塊提供CAN通信接口，這是一種多主從的總線。各個模塊都可以主動發(fā)送數(shù)據(jù)，有廣播與點對點通信方式。通信速率高達1Mbit/s，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤，適合于實時控制系統(tǒng)?；贑AN總線，模塊之間，以及模塊與監(jiān)控單元間的通信都可以完成。模塊可以主動上傳數(shù)據(jù)給監(jiān)控單元，監(jiān)控單元也可以廣播發(fā)送命令，提高了效率和實時性。

模塊在線升級

由圖1可以看到，整個系統(tǒng)的功率電路控制、繼電器控制、通信、檢測等等，都在DSP中由軟件進行實現(xiàn)。系統(tǒng)功能的增減，性能的提升都可以通過修改軟件得以實現(xiàn)。通過CAN通信接口可以實現(xiàn)系統(tǒng)軟件的在線更新，快速的實現(xiàn)功能的改進，使通信電源系統(tǒng)可以滿足更多的應用場合。為電源技術的持續(xù)演進提供了便利的手段。

系統(tǒng)的智能化提升

整流器模塊功能智能化與系統(tǒng)智能化的有效結合，充分提高模塊與系統(tǒng)的效率與可靠性。模塊可以對更多的異常進行綜合的判斷，而不是模擬方式簡單的比較。比如溫度傳感器失效時，溫度可能會很高，常規(guī)處理，將會過溫保護，而系統(tǒng)不能工作。采樣數(shù)字化處理后，DSP可以判斷出是傳感器失效，而不是溫度真的升高，僅給出告警信號，保持模塊的繼續(xù)運行。模塊與監(jiān)控配合更加全面，不需要知道模塊機號等標識信息，只需在模塊上按下一個按鈕，就可以獲取這個模塊的全部信息。

通信電源的全面數(shù)字化，帶來了通信電源性能，可靠性、功能的提升，電源更加智能化，對各種應用場合有更好的適應性。隨著數(shù)字技術的發(fā)展，通信電源會達到更高的效率，更加可靠和易于使用。