什么是數(shù)字電源,業(yè)界對(duì)此并沒(méi)有一個(gè)清晰統(tǒng)一的定義,各個(gè)公司對(duì)此的解釋也不盡相同。
TI從功能上對(duì)數(shù)字電源進(jìn)行了定義:數(shù)字電源就是數(shù)字化控制的電源產(chǎn)品,它能提供管理和監(jiān)控功能,并延伸到對(duì)整個(gè)回路的控制。
DC/DC轉(zhuǎn)換器供應(yīng)商Power One公司的市場(chǎng)發(fā)展總監(jiān)Pechi Lou則認(rèn)為:除了DPM,數(shù)字電源還應(yīng)該包括數(shù)字電源轉(zhuǎn)換(DPC)層面。“傳統(tǒng)的非隔離式POL轉(zhuǎn)換器所采用的模擬PWM反饋回路被DPC中的數(shù)字PWM(DPWM)所取代,因此可對(duì)POL轉(zhuǎn)換器進(jìn)行純數(shù)字控制!盠ou指出,“采用大量外部元件對(duì)模擬的轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字管理的方式雖然可行,但并不經(jīng)濟(jì);而采用數(shù)字轉(zhuǎn)換器不僅使該任務(wù)簡(jiǎn)單,還可以實(shí)現(xiàn)大量的功能操作!
意法微電子(ST)則從系統(tǒng)框架的層面進(jìn)行了闡述,“DPM的概念是:通過(guò)一個(gè)數(shù)字內(nèi)核和嵌入式通信接口(通常為I2C)對(duì)多個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊和外部元件進(jìn)行控制!
飛兆半導(dǎo)體則強(qiáng)調(diào)了DPM與傳統(tǒng)的模擬電源管理方案的差別:“DPM提供自適應(yīng)控制,能在相同的應(yīng)用中適應(yīng)不斷變化的需求。DPM利用模擬前端進(jìn)行探測(cè),并執(zhí)行一組方程式,以每一周期為基礎(chǔ)提供輸出控制。此外,DPM無(wú)需附加外部元件,而傳統(tǒng)方案卻需要用外部元件進(jìn)行微調(diào)!
電源模塊廠商Astec(Emerson的子公司)對(duì)DPM的看法是是在電源系統(tǒng)內(nèi)部以及PWM控制回路進(jìn)行管家式管理。因此,DPM的框架主要為一個(gè)或多個(gè)MCU、一些讀寫(xiě)存儲(chǔ)器、通信接口和各種推挽式功率放大器和傳感器。
實(shí)際上做為數(shù)字電源,首先,PWM的信號(hào)輸出是由數(shù)字控制芯片提供;第二,控制環(huán)路的反饋計(jì)算工作交由數(shù)字單元完成;第三留有人機(jī)交互界面,便于信息的交換,而且可以實(shí)現(xiàn)電源輸出的可控和輸入的監(jiān)測(cè);第四,留有通信總線接口,可方便實(shí)現(xiàn)群監(jiān)群控,冗余控制等。
數(shù)字電源與模擬電源的區(qū)別主要集中在控制與通信部分。在簡(jiǎn)單易用、參數(shù)變更要求不多的應(yīng)用場(chǎng)合,模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì),因?yàn)槠鋺?yīng)用的針對(duì)性可以通過(guò)硬件固化來(lái)實(shí)現(xiàn),而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、需要多個(gè)模擬系統(tǒng)電源管理的、復(fù)雜的高性能系統(tǒng)應(yīng)用中,數(shù)字電源則具有優(yōu)勢(shì)。
此外,在復(fù)雜的多系統(tǒng)業(yè)務(wù)中,相對(duì)模擬電源,數(shù)字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)多方面的應(yīng)用,其具備的可擴(kuò)展性與重復(fù)使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數(shù),優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)電流保護(hù)與管理,它還可以減少外圍器件的數(shù)量。