关于开关电源的数字化以及基于数字化控制的开关电源的研究

　　　　目前在整个的电子模拟电路系统中，电视系统数字化了，通讯也数字化了，没有通讯的数字化就没有今天移动电话带来的极其方便，极其精彩的生活，至于网络等更是数字化的专属领域。而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来，数字电源的研究势头与日俱增，成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公·司有TI和Microchip 即德州仪器公·司和微芯国际公·司。TI 公·司既有数字信号处理(DSP)方面的技术优势，又兼并了PWM IC 顶级的专业制造商UNITRODE公·司，所以它们合并在一起最具有技术实力。TI 公·司已经用DSPTMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块。其中PFC 和PWM部分完全为数字式控制。现在，TI公·司已经研发出了多款数字式PWM 控制芯片。目前主要是UCD7000 系列、UCD8000 系列和UCD9000系列，它们将成为下一代数字电源的探路者。
　　总之，它们总体上既要包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分，时钟，放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动信号、同步整流的检测和处理等。对数字电源的探讨，美·国iWatt公·司则走创新之路，它研制的iW 数字控制器，区别于模拟控制器，不采用PWM技术，而是在芯片内置优化算法逻辑，不必用户另外编程，就可以直接应用控制器内部脉冲优化技术，实现数字控制的开关电源。iW系列有不带PFC 的iW2201及带PFC 的iW2202。它应用了一种“pulseTrain”专利技术，内含一个“功率脉冲发生器”(用于强电控制)和一个“检测脉冲发生器”(用于弱电数字处理)。控制器检测输入电压及负载的状态，不必外部编程，通过芯片内部最优化逻辑算法，产生“功率周期”、“传感周期”和“智能跳跃周期”等控制模式，决定开关管的通断。iW系列芯片使用简单，目前已实现了200W的功率输出。在目前电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争，所以数字电源还有很长的路要走;然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。二手机器人
　　基于数字化控制的开关电源的研究
　　开关电源被誉为高效节能型电源。传统的开关电源采用模拟控制技术，使用比较器、误差放大器和模拟调变器等元器件来调整电源输出电压。模拟控制方法只适用于频率高、电力小、功能少的开关电源，且存在控制电路复杂、元器件多以及控制电路一旦成型很难修改等缺点，不利于开关电源的集成化和小型化。开关电源的数字化控制技术能够较好地解决这些问题。本文介绍了开关电源的数字化控制技术，并给出了基于单片机控制和基于DSP控制开关电源的两种模型，分析和比较了两者的优缺点以及应用场合，现在介绍如下。
　　开关电源数字控制的特点与应用
　　所谓电源的数字控制，也称为“回路内部的处理器”，是指控制器能在数字域执行所有系统控制算法。它必须对两个数字串进行比较以产生脉冲宽度来驱动电源开关，而不是使用传统模拟PWM比较器。它会将所有模拟系统参数转换成数字信号，并在数字域利用这些数据计算控制响应，然后将新产生的控制信息加传至系统。
　　数字控制电源系统有以下特点：(1)以数字信号处理器DSP或单片机为核心，将数字电源驱动器及PWM控制器作为控制对象而构成的智能化开关电源系统。(2)采用“整合数字电源”技术，实现了开关电源中模拟组件与数字组件的优化组合。(3)高集成度，实现了电源系统单片集成化，将大量的分立元器件整合到一个芯片或一组芯片中。(4)能充分发挥数字信号处理器及微控制器的优势，使数字电源的工业设计达到高技术指标。
　　这种技术可用于负载时间恒定的应用中，使电源运行在高频状态，如功率因数校正、非中断电源、多个化学电池译电和电机控制;还可用于采用若干可配置的PWM内核及控制、诊断和接口电路的手机以及PDA的PMU等其他应用。运行时间控制电路中的子电路或外设可为其电流状态提供最适宜的运行电压，以节能。数字电源控制可使调节器更加灵敏。编辑：xiaorecollect