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亚新体育-数字电源
日期:  2024-07-27 作者:  半岛 点击率:  

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数字电源首要是开关电源的外特征。一是指数字电源的“通讯”功能,二是指数字电源的“数控”功能,三是指数字电源对温度等参数监测功能。

数字电源简介

数字电源的要害是电源治理、节制旌旗灯号的数字化处置,其根基要求是:在保障不变性的条件下,具有快速性、安稳性和正确性。下面以负载点变换器(POL)为例申明数字电源节制功能的实现道理和方式。

负载点变换器(POL)凡是用在将直流输入电压(通常是5V~12V)调理成合用在负载要求的直流输出电压(0.7V~3.3V)。例如,在典型的基在降压(Buck)开关变换器的电路中,Buck变换器包括一个脉冲宽度调制(PWM)主节制芯片,一对主功率开关和一个由储能电感和电容组成的低通滤波器。在脉冲宽度调制节制芯片中,一个电阻分压器对电源的输出电压进行采样,误差放年夜器将该输出电压与直流参考电压进行比力从而发生电压误差旌旗灯号,误差旌旗灯号是一个强度与所需的输出电压校订成正比的摹拟旌旗灯号。经由过程具有某种节制纪律的误差抵偿器(Compensator)进行放年夜后,其输出进入脉宽调制器(PWM),颠末与载波(凡是为锯齿波或三角波)比力以后发生脉冲波,从而节制功率开关(凡是为MOSFET)的导通与关断。因为MOSFET具有较年夜的输入门电容,是以驱动器电路有需要有用率地导通和关断它们。还有固定电阻电容收集一般会作为抵偿回路,以确保动态响应和不变性之间的正常均衡。

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数字电源首要是开关电源的外特征。一是指数字电源的 通讯 功能,二是指数字电源的 数控 功能,三是指数字电源对温度等参数监测功能。

根基道理 数字电源的要害是电源治理、节制旌旗灯号的数字化处置,其根基要求是:在保障不变性的条件下,具有快速性、安稳性和正确性。下面以负载点变换器(POL)为例申明数字电源节制功能的实现道理和方式。

负载点变换器(POL)凡是用在将直流输入电压(通常是5V~12V)调理成合用在负载要求的直流输出电压(0.7V~3.3V)。例如,在典型的基在降压(Buck)开关变换器的电路中,Buck变换器包括一个脉冲宽度调制(PWM)主节制芯片,一对主功率开关和一个由储能电感和电容组成的低通滤波器。在脉冲宽度调制节制芯片中,一个电阻分压器对电源的输出电压进行采样,误差放年夜器将该输出电压与直流参考电压进行比力从而发生电压误差旌旗灯号,误差旌旗灯号是一个强度与所需的输出电压校订成正比的摹拟旌旗灯号。经由过程具有某种节制纪律的误差抵偿器(Compensator)进行放年夜后,其输出进入脉宽调制器(PWM),颠末与载波(凡是为锯齿波或三角波)比力以后发生脉冲波,从而节制功率开关(凡是为MOSFET)的导通与关断。因为MOSFET具有较年夜的输入门电容,是以驱动器电路有需要有用率地导通和关断它们。还有固定电阻电容收集一般会作为抵偿回路,以确保动态响应和不变性之间的正常均衡。

电源的两个其它首要部门是输入和输出滤波器收集。这些部门由感应器、电容和电阻组成,可以供给数种功能。输入滤波器有助在庇护电源不受电源电压瞬态的影响,在动态负载转变进程中供给一些能量存储,并附带滤波器收集以使电源知足其输入引发的发射规范。输出滤波器不变输出电压以确保电源知足其纹波和噪声规范,另外还存储能量以帮忙保护负载电路的动态电流要求。主要的是,对摹拟或数字节制布局而言,输入和输出滤波器和电源器件将根基上连结不异。

在典型的数字电源节制系统布局中,输出电压感应摆列近似在摹拟系统。可是,模数转换器(ADC)取代了摹拟系统的误差放年夜器,从而将感应到的摹拟电压值转换成二进制数。除输出电压以外,领会电源的输出电流和温度等其它摹拟参数也很是有效。固然自力的ADC可以感应每一个参数,可是采取单个ADC并在它前面加设一个多路复用路常常是加倍经常使用的方式。多路复用器(MUX)则将在要丈量的摹拟输入之间切换,并顺次将每一个输入发送至ADC.

因为MUX和ADC的采样速度是固定的,是以ADC对每一个参数都输出一系列数字,每一个数字由己知的时候段分隔。这些值供给为系统供给处置能力的微节制器。卡上法式内存存储着微节制器的节制算法,这些算法负责履行一系列有关ADC的输出值的计较。这些计较的成果包罗误差旌旗灯号、想要的驱动器级脉宽、各类驱动器输出的最好延迟值和回路抵偿等参数。有了这些参数,数字脉宽调制器(DPWM)便可以经由过程驱动后节制外接的功率MOSFET,而电源治理部门也能够经由过程必然的接口和和谈与外界通讯了。摹拟系统的外部回路抵偿元件此时变得不再是必须的。输出电压、输出电流和温度限制等参数的参考值在出产时代被保留在非易掉性内存中,或可以经由过程PMBus输入。在系统启动时,数据会由EEPROM下载到数据内存中,主芯片据此节制模块的工作状况。同时,可以经由过程必然的外部操作来从头读入EEPROM中的默许设置。

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