的確，許多電源管理供應(yīng)商都提供了不同的方案。一些數(shù)字控制最初的可編程優(yōu)勢現(xiàn)在甚至在采用模擬反饋回路的控制器和穩(wěn)壓器中也有了。當(dāng)然，數(shù)字電源還是有一些吸引人之處。

本文主要討論脈沖寬度調(diào)制(PWM)、脈沖密度調(diào)制(PDM)和脈沖頻率調(diào)制(PFM)開關(guān)穩(wěn)壓器和控制器IC。其中一些集成了控制實(shí)際開關(guān)的一個或多個晶體管的驅(qū)動器，另一些則沒有。還有一些甚至集成了開關(guān)FET，如果它們提供合適的負(fù)荷的話。因此，數(shù)字還是模擬的問題取決于穩(wěn)壓器的控制回路如何閉合。

圖1顯示了兩種最常見的PWM開關(guān)拓樸布局的變化，降壓和升壓(buck/boost)轉(zhuǎn)換器。在同步配置中，第二只晶體管將取代二極管。在某種意義上來講，脈沖寬度調(diào)制的采用使得這些轉(zhuǎn)換器“準(zhǔn)數(shù)字化”，至少可與基于一個串聯(lián)旁路元件的723型線性穩(wěn)壓器相比。事實(shí)上，PWM使得采用數(shù)字控制回路成為可能。不過，圖1中的轉(zhuǎn)換器缺少控制一個或幾個開關(guān)占空比的電路，它可在模擬或數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)。

不管采用模擬還是數(shù)字技術(shù)，都有兩種方式實(shí)現(xiàn)反饋回路：電壓模式和電流模式。簡單起見，首先考慮它在模擬域中如何實(shí)現(xiàn)。

在電壓模式拓樸中，參考電壓減去輸出電壓樣本就可得到一個與振蕩器斜坡信號相比較的小誤差信號(圖2)，當(dāng)電路輸出電壓變化時，誤差電壓也產(chǎn)生變化，后者反過來改變比較器的門限值。反過來，這將使輸出信號寬度發(fā)生變化。這些脈沖控制穩(wěn)壓器開關(guān)晶體管的導(dǎo)通時間。隨著輸出電壓升高，脈沖寬度將變小。

電流模式控制的一個優(yōu)勢在于其管理電感電流的能力。一個采用電流模式控制的穩(wěn)壓器具有一個嵌套在一個較慢的電壓回路中的電流回路。該內(nèi)回路感應(yīng)開關(guān)晶體管的峰值電流，并通過一個脈沖一個脈沖地控制各晶體管的導(dǎo)通時間，使電流保持恒定。

與此同時，外回路感應(yīng)直流輸出電壓，并向內(nèi)回路提供一個控制電壓。在該電路中，電感電流的斜率生成一個與誤差信號相比較的斜坡。當(dāng)輸出電壓下跌時，控制器就向負(fù)載提供更大的電流(圖3)。

在這些控制拓樸中，在回路的相移達(dá)到360°的任意頻率處，控制回路的增益不能超過1。相移包括了將控制信號饋入反饋運(yùn)放的倒相輸入端所產(chǎn)生的固有180°相移、放大器和其它有源元件的附加延遲、以及由電容和電感(特別是輸出濾波器的大電容)引入的延遲。

穩(wěn)定回路要求對一定頻率范圍內(nèi)的增益變化和相移進(jìn)行補(bǔ)償。傳統(tǒng)上，采用模擬PWM來穩(wěn)定電源通常需要采用經(jīng)驗(yàn)方法：你在一塊與生產(chǎn)型電路板相同布局的實(shí)際電路板上，實(shí)驗(yàn)各種無源器件的不同組合，并觀察在電源電壓和負(fù)載需求變化時的電路時間域響應(yīng)。最近，事情已變得很簡單。因?yàn)楝F(xiàn)在模擬控制器公司在其自己的型號產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了首先在數(shù)字控制器上引入的各種“在寄存器中插入一個值”的功能。

數(shù)字控制回路

開關(guān)電源數(shù)字控制的最好解釋是由Artesyn公司的Geof Potter撰寫的《開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的數(shù)字控制介紹》白皮書，它可在www.astecpower.com/whitepaper/dcdc/上找到。

該白皮書描述了電壓模式控制拓樸，但它也討論了電流模式。大多數(shù)電壓模式控制的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方案包括了模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、實(shí)現(xiàn)一些控制算法的微控制器或DSP、以及一個數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器(DPWM)，該DPWM拾取控制器輸出并產(chǎn)生驅(qū)動執(zhí)行開關(guān)動作的一個或幾個晶體管所需的信號(圖4)。

圖4: 電壓模式控制的數(shù)字實(shí)現(xiàn)消除了鋸齒產(chǎn)生器。在其他方面，它們與模擬實(shí)現(xiàn)緊 盡管業(yè)內(nèi)不少人都認(rèn)為，模擬和數(shù)字技術(shù)很快將爭奪電源調(diào)節(jié)器件控制電路的主導(dǎo)權(quán)，但實(shí)際情況是，在反饋回路控制方面，這兩種技術(shù)看起來正愉快地共存著。 的確，許多電源管理供應(yīng)商都提供了不同的方案。一些數(shù)字控制最初的可編程優(yōu)勢現(xiàn)在甚至在采用模擬反饋回路的控制器和穩(wěn)壓器中也有了。當(dāng)然，數(shù)字電源還是有一些吸引人之處。 本文主要討論脈沖寬度調(diào)制(PWM)、脈沖密度調(diào)制(PDM)和脈沖頻率調(diào)制(PFM)開關(guān)穩(wěn)壓器和控制器IC。其中一些集成了控制實(shí)際開關(guān)的一個或多個晶體管的驅(qū)動器，另一些則沒有。還有一些甚至集成了開關(guān)FET，如果它們提供合適的負(fù)荷的話。因此，數(shù)字還是模擬的問題取決于穩(wěn)壓器的控制回路如何閉合。 圖1顯示了兩種最常見的PWM開關(guān)拓樸布局的變化，降壓和升壓(buck/boost)轉(zhuǎn)換器。在同步配置中，第二只晶體管將取代二極管。在某種意義上來講，脈沖寬度調(diào)制的采用使得這些轉(zhuǎn)換器“準(zhǔn)數(shù)字化”，至少可與基于一個串聯(lián)旁路元件的723型線性穩(wěn)壓器相比。事實(shí)上，PWM使得采用數(shù)字控制回路成為可能。不過，圖1中的轉(zhuǎn)換器缺少控制一個或幾個開關(guān)占空比的電路，它可在模擬或數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)。 不管采用模擬還是數(shù)字技術(shù)，都有兩種方式實(shí)現(xiàn)反饋回路：電壓模式和電流模式。簡單起見，首先考慮它在模擬域中如何實(shí)現(xiàn)。 圖1: 沒有控制器的開關(guān)模式DC-DC電源十分簡單。不論用于升壓還是降壓，其成功與否取決于設(shè)計者如何安排一些基本的元器件。 在電壓模式拓樸中，參考電壓減去輸出電壓樣本就可得到一個與振蕩器斜坡信號相比較的小誤差信號(圖2)，當(dāng)電路輸出電壓變化時，誤差電壓也產(chǎn)生變化，后者反過來改變比較器的門限值。反過來，這將使輸出信號寬度發(fā)生變化。這些脈沖控制穩(wěn)壓器開關(guān)晶體管的導(dǎo)通時間。隨著輸出電壓升高，脈沖寬度將變小。 圖2: 電壓模式反饋(本例中在模擬域)包含一個控制回路。 電流模式控制的一個優(yōu)勢在于其管理電感電流的能力。一個采用電流模式控制的穩(wěn)壓器具有一個嵌套在一個較慢的電壓回路中的電流回路。該內(nèi)回路感應(yīng)開關(guān)晶體管的峰值電流，并通過一個脈沖一個脈沖地控制各晶體管的導(dǎo)通時間，使電流保持恒定。 與此同時，外回路感應(yīng)直流輸出電壓，并向內(nèi)回路提供一個控制電壓。在該電路中，電感電流的斜率生成一個與誤差信號相比較的斜坡。當(dāng)輸出電壓下跌時，控制器就向負(fù)載提供更大的電流(圖3)。 圖3: 電流模式反饋采用了嵌套反饋回路。與電壓模式不同，它需要計入電感上的電流。 在這些控制拓樸中，在回路的相移達(dá)到360°的任意頻率處，控制回路的增益不能超過1。相移包括了將控制信號饋入反饋運(yùn)放的倒相輸入端所產(chǎn)生的固有180°相移、放大器和其它有源元件的附加延遲、以及由電容和電感(特別是輸出濾波器的大電容)引入的延遲。 穩(wěn)定回路要求對一定頻率范圍內(nèi)的增益變化和相移進(jìn)行補(bǔ)償。傳統(tǒng)上，采用模擬PWM來穩(wěn)定電源通常需要采用經(jīng)驗(yàn)方法：你在一塊與生產(chǎn)型電路板相同布局的實(shí)際電路板上，實(shí)驗(yàn)各種無源器件的不同組合，并觀察在電源電壓和負(fù)載需求變化時的電路時間域響應(yīng)。最近，事情已變得很簡單。因?yàn)楝F(xiàn)在模擬控制器公司在其自己的型號產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了首先在數(shù)字控制器上引入的各種“在寄存器中插入一個值”的功能。 數(shù)字控制回路 開關(guān)電源數(shù)字控制的最好解釋是由Artesyn公司的Geof Potter撰寫的《開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的數(shù)字控制介紹》白皮書，它可在www.astecpower.com/whitepaper/dcdc/上找到。 該白皮書描述了電壓模式控制拓樸，但它也討論了電流模式。大多數(shù)電壓模式控制的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方案包括了模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、實(shí)現(xiàn)一些控制算法的微控制器或DSP、以及一個數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器(DPWM)，該DPWM拾取控制器輸出并產(chǎn)生驅(qū)動執(zhí)行開關(guān)動作的一個或幾個晶體管所需的信號(圖4)。 <ruby id="ma9z8"><tbody id="ma9z8"><legend id="ma9z8"></legend></tbody></ruby> 圖4: 電壓模式控制的數(shù)字實(shí)現(xiàn)消除了鋸齒產(chǎn)生器。在其他方面，它們與模擬實(shí)現(xiàn)緊 上一篇：基于雙12位DAC的高精度直流電壓/電流源設(shè)計 上一篇：多功能充電器電路 相關(guān)技術(shù)資料 7-7​AMOLED顯示驅(qū)動芯片關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 7-7​CMOS圖像傳感器技術(shù)參數(shù)設(shè)計 7-7​GB300 超級芯片應(yīng)用需求分析 7-74NP 工藝​NVIDIA Blackwell 架構(gòu) GPU 7-7​GB300 芯片、NVL72 系統(tǒng)和液冷技術(shù)探究 7-7​首個最新高端芯片人工智能服務(wù)器系統(tǒng) 7-5CV/CC InnoSwitch3-AQ 開關(guān)電源 IC 7-5​URF1DxxM-60WR3系列應(yīng)用前景分析 7-5​1-6W URA24xxN-xxWR3G系列優(yōu)勢特征 7-5閉環(huán)磁通門信號調(diào)節(jié)芯片NSDRV401 7-5SK-RiSC-SOM-H27X-V1.1應(yīng)用探究 7-5​RISC技術(shù)8位微控制器參數(shù)設(shè)計 相關(guān)IC型號 熱門點(diǎn)擊 全橋逆變單極性SPWM控制方式過零點(diǎn)振蕩的研 基于SPI總線的電能計量芯片ATT7022及 基于雙12位DAC的高精度直流電壓/電流源設(shè) 靜電除塵用大功率高壓電源相位跟蹤的研究 濾波器概述：電子表格有助于提高直覺認(rèn)識 MCDC2805型直流電機(jī)運(yùn)動控制器的原理及 一種基于Intel8253與L298N的電機(jī) LM5021型開關(guān)電源控制器的原理與應(yīng)用 一個供電的彩色電視機(jī)開關(guān)電源 一種新型的并聯(lián)開關(guān)電源的均流方法   推薦技術(shù)資料 Seeed Studio     Seeed Studio紿我們的印象總是和繪畫脫離不了... [詳細(xì)] ​AMOLED顯示驅(qū)動芯片關(guān)鍵技 ​CMOS圖像傳感器技術(shù)參數(shù)設(shè)計 ​GB300 超級芯片應(yīng)用需求分 4NP 工藝​NVIDIA Bl ​GB300 芯片、NVL72 ​首個最新高端芯片人工智能服務(wù)器 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器 QUICCEngine新引擎推動IP網(wǎng)絡(luò)革新 SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇 MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計 dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究 版權(quán)所有:51dzw.COM 深圳服務(wù)熱線：13751165337  13692101218 粵ICP備09112631號-6(miitbeian.gov.cn) 公網(wǎng)安備44030402000607 深圳市碧威特網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 付款方式 把51電子網(wǎng)設(shè)為首頁      把51電子網(wǎng)加入收藏夾      給51電子網(wǎng)投訴建議 關(guān)于我們| 會員收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)| 廣告服務(wù)| 招賢納士| 付款方式| 友情鏈接| 網(wǎng)站地圖| 聯(lián)系我們| 免責(zé)聲明| 庫存上載：service@51dzw.com 　　 版權(quán)所有:51dzw.COM 粵ICP備09112631號-6(miitbeian.gov.cn) 服務(wù)熱線(深圳)：13751165337 13692101218 傳真：0755-83035052 投訴電話:0755-83030533  復(fù)制成功！