深度了解電源類型 選對電源模塊才是王道
在電源設(shè)計中我們?nèi)绾芜x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(qū)別,那樣我們才可以正確的選擇電源模塊。應(yīng)該選擇什么來設(shè)計電源呢?以前在設(shè)計需要具有多路輸出、動態(tài)負載共享、熱插拔或廣泛故障處理能力的電源時,往往需要與復雜性抗爭。帶著一些疑問小編帶您走進電源的世界。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/227210.htm模擬電源介紹
即變壓器電源,通過鐵芯、線圈來實現(xiàn),線圈的匝數(shù)決定了兩端的電壓比,鐵芯的作用是傳遞變化磁場,(我國)主線圈在50HZ頻率下產(chǎn)生了變化的磁場,這個變化的磁場通過鐵芯傳遞到副線圈,在副線圈里就產(chǎn)生了感應(yīng)電壓,于是變壓器就實現(xiàn)了電壓的轉(zhuǎn)變。
同時也存在缺點,線圈、鐵芯本身是導體,那么它們在轉(zhuǎn)化電壓的過程中會由于自感電流而發(fā)熱(損耗),所以變壓器的效率很低,一般不會超過35%。
數(shù)字電源介紹
在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應(yīng)用場合,模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢,因為其應(yīng)用的針對性可以通過硬件固化來實現(xiàn),而在可控因素較多、實時反應(yīng)速度更快、 需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的、復雜的高性能系統(tǒng)應(yīng)用中,數(shù)字電源則具有優(yōu)勢。此外,在復雜的多系統(tǒng)業(yè)務(wù)中,相對模擬電源,數(shù)字電源是通過軟件編程來實現(xiàn)多方面的應(yīng)用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數(shù),優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數(shù)量。
在復雜的多系統(tǒng)業(yè)務(wù)中,相對模擬電源,數(shù)字電源是通過軟件編程來實現(xiàn)多方面的應(yīng)用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數(shù),優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數(shù)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(qū)分數(shù)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(shè)計。
為什么應(yīng)該改用數(shù)字電源?
數(shù)字電源是當今的熱門話題。采用數(shù)字技術(shù)的電源使功率轉(zhuǎn)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)演進的方向是工藝尺度越來越小,這推動著負載發(fā)生改變。以前的微處理器和ASIC需要幾伏電壓,現(xiàn)在則需要不到1伏電壓。這意味著,電源的驅(qū)動阻抗必須比以前的電源低得多。新出現(xiàn)的應(yīng)用產(chǎn)生了新的負載類型(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(zhuǎn)換對電源提出的要求遠不是滿足靜態(tài)要求那么簡單。事實上,需求的變化正在加速。為滿足技術(shù)變化的要求,電源工程師要跳出條條框框,尋找能夠滿足今天和未來設(shè)計挑戰(zhàn)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(shù)字控制的系統(tǒng)性能做個比較。起初,你自然會想到,既然性能是由元器件決定的,很難說性能會有什么差別。但接著你會意識到,控制器會影響到性能的很多方面。下面是一些例子。
1.穩(wěn)定性:數(shù)字控制能夠提供比模擬方案更好的補償(更好地調(diào)用極點和零點),因此在穩(wěn)定性上的控制要好很多。另外,補償能夠隨著條件的變化而變化,使系統(tǒng)能在很寬范圍的條件下實現(xiàn)最佳的穩(wěn)定性。模擬控制器的補償是固定的,而數(shù)字控制可提供可調(diào)的甚至是自適應(yīng)的補償。
2.效率:許多控制結(jié)果都會影響到效率,包括死區(qū)時間、開關(guān)頻率、柵極驅(qū)動等級、二極管仿真、加相和缺相等。針對這些因素,當前數(shù)字控制所提供的數(shù)字控制算法在整個工作條件范圍內(nèi)進行了優(yōu)化。因此,在某個工作點下,你也許能將模擬控制器調(diào)整到很高的效率,但數(shù)字控制器卻可對所有的工作點進行優(yōu)化。
3.可靠性:減少元件數(shù)量、降低工作溫度(通過效率優(yōu)化)是數(shù)字電源提高系統(tǒng)可靠性的兩個途徑。此外,靈活的故障響應(yīng)和探測元器件參數(shù)微小變化的能力,可以大幅減少停機時間。
數(shù)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(shù)字電源控制的高集成度,需要確定、采購、跟蹤的元器件數(shù)量要少很多,這使
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