共模抑制和仪表放大器-钜微电源.PDF

沈阳单片机开发网——帮您精确掌握电子器件的使用细节 数字电源技术 数字电源具有高性能和高可靠性的特点,其设计非常灵活。随著 IC 厂商不断推出新型 号、性能更好的数字电源 IC 产品以及用户对数字电源认识的深入,数字电源的应用将会得到 普及。 近年来,许多相关的因素导致对数字电源管理的需求急剧上升。许多板卡设计人员已经 转向开发中间总线电源结构,通过使用多个单板 DC/DC 转换器来产生不同矽器件所需要的多 样化的电源要求。这导致一个很明显的结果就是在产品的设计、生产测试及日常使用的过程 中,配置、控制及监控这些电源将变得更加的复杂。光是控制上电/下电时序就需要专门的可 编程集成电路及大量的额外部件,更别说用于灵活的系统级控制和诊断所需要的配置或实时 反馈设施。 目前许多高性能的 DC/DC 转换器仍是通过简单的无源元件产生的模拟信号来进行设置 和控制。即使具有最先进电源转换拓扑结构的高性能转换器,也有可能需要使用外部调节电 阻和电容来确定诸如动时间、输出点值及开关频率等参数。当然,这些参数没有一个是可以 在匆忙中更改的,因此自适应的电源管理方案就不可能实现。 除了一些专门用于微处理器（其以 VID 代码的形式为输出电压控制提供有限的数字编程 性）的转换器之外,市场上大多数砖形转换器、中间总线转换器及负载点（Point of load, POL）转换器仍然是采用模拟控制的。对数字控制需求最为迫切的是非隔离负载点转换器, 因为这些转换器广泛用于板卡上并为器件提供最终电压。然而,这个需求也适合于隔离转换 器,因此,毫无疑问,设计者们希望能够很快得到其他的数字可编程电源。 一、数字电源的定义 数字电源或数字控制电源有几种不同的含义。 最简单的定义是通过数字接口控制开关稳压器,这可能包括通过 I2C 或类似的数字总线 控制输出电压、开关频率或多通道电源的排序,?动、裕度控制、加电和断电排序等等都可以 通过一个或多个数字信号控制。实际上,目前市场上的很多电源管理集成电路都以这种方式 工作∶通过数字接口控制模拟开关稳压器。 第二个是给前面定义加上所谓的数字遥测。在这种情况下,提供额外的控制功能以监视 开关电源的状态,如温度、输出电流、输入电流、输入电压、输出电压等,并根据需求或周期 性地向主机报告。ID 标记、故障状态信息甚至时间标记事件等其他信息也可以存储在片上 非易失性存储器中,并在将来某个时间报告这些信息,具有大量数字集成电路的高端系统是 这类数字电源的目标市场,而较低成本的消费类产品可能不需要这样的信息。 第三个也是最野心勃勃的数字电源含义是,用数字电路彻底取代开关稳压器中的所有模 拟电路。据说这样将使开关稳压器更容易设计、配置、稳定、调节和销售。更进一步的理由 是,通过编写几行简单的代码,一个核心数字电源集成电路就可以配置成升压稳压器、降压稳 压器、负输出、SEPIC、反激式或正激式转换器。正是数字电源的这个含义最难以理解,因为 从根本上来说,电源是模拟的。甚至用 ADC 和 DSP 取代误差放大器和脉冲宽度调制器的数字 开关稳压器也仍然需要电压基准、电流检测电路和开关或 FET 驱动器。此外,电感器或变压 器和电容器在实现数字电源时也是不能没有的。 二、数字电源与模拟电源的区别 数字电源与模拟电源的区别主要集中在控制与通信部分。在简单易用、参数变更要求不 多的应用场合,模拟电源产品更具优势,因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现,而在 1 沈阳单片机开发网——帮您精确掌握电子器件的使用细节 可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用 中,数字电源则具有优势。 此外,在复杂的多系统业务中,相对模拟电源,数字电源是通过软件编程来实现多方面的 应用,其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数,优化电源系统。通过实 时过电流保护与管理,它还可以减少外围器件的数量。 数字电源有用 DSP 控制的,还有用 MCU 控制的。相对来讲,DSP控制的电源采用数字滤波 方式,较 MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求、实时反应速度更快、电源稳压性能更好。 数字电源有什麽好处它首先是可编程的,比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软