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直流電源管理邁入數(shù)字控制新時(shí)代 點(diǎn)擊次數(shù): 更新時(shí)間:2021-04-21
  在直流電源模擬電路系統(tǒng)中,通信、網(wǎng)絡(luò)、智能家電等都逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,而最后一個(gè)有待攻破的堡壘就是電源。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)iSuppli公司直流電源IC分析師Chris Ambarian表示,30年前電源行業(yè)開始轉(zhuǎn)向開關(guān)模式電源MOSFET,這是一個(gè)很大的變化,而現(xiàn)在電源數(shù)字化趨勢(shì)可能是更大的變化。美國(guó)數(shù)字電源管理芯片提供商iWatt公司銷售副總裁Gary Pinelli和設(shè)計(jì)總監(jiān)Mark Muegge也持有相同觀點(diǎn)。
  日前于深圳召開的由iWatt公司和其代理商駿龍科技有限公司聯(lián)合舉辦的2006 iWatt AC/DC電源控制芯片新品iW1688產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上,Mark Muegge在接受電子工程專輯網(wǎng)站記者采訪時(shí)表示:隨著數(shù)字電源技術(shù)的不斷進(jìn)步,以往數(shù)字電源IC設(shè)計(jì)中最大的瓶頸——遜色于模擬電源的轉(zhuǎn)換效率問題已取得了一些令人振奮的研發(fā)成果。例如,iWatt AC/DC電源控制芯片新品iW1688,以及之前的iW2202、iW22010,在各種負(fù)載條件下的效率高達(dá)90%。 
  同時(shí),這些直流電源產(chǎn)品均采用了該公司擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“Pulse Train”穩(wěn)壓技術(shù),由于該技術(shù)無需昂貴的光耦器件和相關(guān)元器件,只用初級(jí)反饋進(jìn)行控制而無需反饋電路補(bǔ)償,使得電源更便宜、更輕便,而且能適應(yīng)任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電源。與模擬產(chǎn)品不同,這種數(shù)字方案還為250W以下的AC/DC應(yīng)用提供了內(nèi)建的有源PFC特性。此外,該公司最新產(chǎn)品iW1688還滿足了CEC/EPA要求,具有輸入AC電壓的欠壓保護(hù)(UVP)功能,以及過壓保護(hù)(OVP)功能,同時(shí)還采用恒流(CC)控制。Mark Muegge表示,此次發(fā)布的iW1688廣泛適用于手機(jī)、PDA、電視、DVD、機(jī)頂盒等消費(fèi)電子產(chǎn)品。 
  2006 iWatt AC/DC大功率直流電源控制芯片新品iW1688產(chǎn)品發(fā)布會(huì),控制策略大比拼,低功耗低成本狀態(tài)機(jī)方案能否受青睞。Mark Muegge表示,iW1688以及前兩個(gè)系列產(chǎn)品均采用狀態(tài)機(jī)和DSP控制方案,所需功率要遠(yuǎn)低于采用MCU的解決方案,且性價(jià)比較高。目前,在電源控制方案中比較常見的是采用狀態(tài)機(jī)、DSP和MCU。而狀態(tài)機(jī)和DSP控制的電源較MCU控制的電源更能滿足復(fù)雜的電源需求、實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好,同時(shí)狀態(tài)機(jī)控制方案還具有相當(dāng)誘人的成本控制優(yōu)勢(shì)。 
  不過,Silicon Laboratories公司電源IC事業(yè)部總經(jīng)理Don Alfaro曾質(zhì)疑這種低功耗狀態(tài)機(jī)方案的說法,稱自己公司的電源轉(zhuǎn)換管理解決方案——DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片,就采用了一個(gè)在完全導(dǎo)通時(shí)僅消耗20mA電流的8位MCU。
  專家指點(diǎn)迷津,解讀電源設(shè)計(jì)新趨勢(shì) 
  直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員面臨的壓力日益增大,必須應(yīng)對(duì)極其復(fù)雜和密集的電源要求,電源設(shè)計(jì)人員一直在努力找尋一種能在各種工頻和負(fù)載條件下都更靈活、更可靠且性能更出色的電源管理芯片,數(shù)字電源則恰好滿足了這所有的需求。Gary Pinelli指出,在簡(jiǎn)單易用、參數(shù)變更要求不多的的應(yīng)用場(chǎng)合,模擬電源產(chǎn)品可能更具優(yōu)勢(shì),因?yàn)槠鋺?yīng)用的針對(duì)性可以通過硬件固化來實(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)字電源則具有更大的優(yōu)勢(shì)。 
  然而,對(duì)于這一新興事物,也有業(yè)內(nèi)人士持有不同觀點(diǎn)。Linear就曾表示,成本、性能成為客戶的重要選擇指標(biāo),與模擬解決方案相比,數(shù)字電源成本普遍偏高,而性能也沒有體現(xiàn)什么優(yōu)勢(shì),因而其處境尷尬。Databeans模擬分析師也表示,數(shù)字電源目前的主要問題是電源工程師還不習(xí)慣編程,因此推廣難度很大。但Gary Pinelli仍認(rèn)為,電源設(shè)計(jì)采用數(shù)字控制技術(shù)是大勢(shì)所趨,更大集成度、更小尺寸、更高效率、更高安全可靠性、更快瞬時(shí)響應(yīng)、更高靈活性,以及更低的成本也將成為數(shù)字電源的設(shè)計(jì)方向。
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