數(shù)字控制在電源領域中掀起了一波又一波的浪潮

人們對電源很少會提得起興趣。畢竟，你不會看到人們在電視廣告中炫耀最新電源轉(zhuǎn)換技術，不過你肯定在廣告中看到過最新的智能手機或平板電腦。不過，對于我們這種老是與數(shù)字化技術（實際上是任何一款電子設備）打交道的人來說，某些有意思的趨勢真的令人很興奮。

在過去二十多年間，數(shù)字控制已經(jīng)在電源領域掀起了一波又一波的浪潮。在數(shù)字控制發(fā)起之初，整個電源行業(yè)的從業(yè)人員都在問相似的問題，“數(shù)控電源到底能實現(xiàn)模擬電源無法提供的哪些功能呢？”雖然現(xiàn)如今仍然有人對這個問題有疑問，而現(xiàn)實情況是數(shù)字電源的成效已經(jīng)顯現(xiàn)。有一大批創(chuàng)新型公司通過使用數(shù)字電源提高了效率、獲得了現(xiàn)場可升級性，以及故障診斷等功能。為此，在很多顯著市場內(nèi)，數(shù)字電源的采用量在未來幾年要超過模擬控制的使用量。為了有效地順應這一潮流，我堅信，我們將需要一種不同的數(shù)字控制器來為此做好準備。

好了，我這么說是什么意思呢？本質(zhì)上說，在過去的十年間，我們已經(jīng)目睹了效率的大幅提升。在這方面，商用電源已經(jīng)取得了驚人的進步。然而，我認為，下一個重大趨勢將是小型化。我們絕不會看到T臺上的模特展示最新的數(shù)字電源技術，不過，如果電源小到幾乎不可見的話，我們就會看到人們會有多么的興奮?，F(xiàn)在，這還是一項難以達到的標準；到目前為止，這項技術還不存在。不過，我們至少可以使這項技術不那么顯眼。

從根本上講，我們需要提高開關頻率。在這一方面，我們中的大多數(shù)人都會說，“那還用你說！”雖然初看起來這一點很明顯，但值得一提的是，現(xiàn)在很多因素正在聚合在一起，形成了一個完美的合力，將這個要求引領到最顯眼的位置。例如，97%高效AC-DC電源可用于商業(yè)用途，還有全新的能夠支持更高開關頻率和更低損耗的高性價比開關技術（例如氮化鎵 [GaN]），以及目前能夠?qū)⒋判栽傻匠〕叽缙骷械墓に嚰夹g。為了趕上這些趨勢，我們需要一種全新的數(shù)字處理器。我們需要一個不僅能夠趕上這些技術發(fā)展步伐，而且能夠真正加快這些技術進步的數(shù)字控制器。

不難看出，傳統(tǒng)微處理器在實現(xiàn)在達到這一要求方面所具有的難度。這期電氣電子工程師學會 (IEEE) 期刊[1]，提供了一個很直接的分析，顯示出60MHz處理器在200kHz開關頻率電源上實現(xiàn)20kHz帶寬時所表現(xiàn)出的計算資源的不足！如果我們保持在200kHz，在開關頻率為2MHz，甚至20MHz時，那么我們就需要一個革命性的全新架構(gòu)。

TI的UCD數(shù)字電源系列，諸如獲獎的UCD3138數(shù)字電源控制器，具有行業(yè)所需要的高精度屬性。除了將實時控制和保護功能交給高端微控制器 (MCU) 來完成外，這些控制器引入了無需任何MCU處理時間，就能夠閉合2MHz控制環(huán)路的專用狀態(tài)機[2]。此控制器還有一個故障管理系統(tǒng)，在100ns的時間內(nèi)即可阻止故障的傳播，而又無需任何的處理器干預。這就使得處理器能夠應付高帶寬通信，或處理密集型看管任務。

與故障管理系統(tǒng)保持一致的是，這些狀態(tài)機恰恰從根本上創(chuàng)造了這個行業(yè)在此次完美風暴中蓬勃發(fā)展所需要的一切：一個將大量處理能力合理地放置在最需要的地方的數(shù)字控制器。或者，如果你愿意的話，也可以將它稱為打了興奮劑的數(shù)字控制器。

其它資源

• 查看TI的完整數(shù)字電源產(chǎn)品組合
• 閱讀：使用UCD3138器件執(zhí)行轉(zhuǎn)換模式控制
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