數(shù)字電源開始廣泛普及

　　以1MHz以下、100W以上的電源為對象

　　雖然數(shù)字控制已經(jīng)容易導(dǎo)入，但并不是說可以應(yīng)用于任意電源，在電力和開關(guān)頻率方面還是有限制的。

　　數(shù)字電源的DSP微控制器自身就會(huì)消耗200mW左右的電力。因此，不太適合輸出功率較小的電源。因?yàn)闊o法不顧及因DSP微控制器的電力而導(dǎo)致的效率降低。綜合電源技術(shù)人員的意見來看，目前，輸出功率為50～100W以上的電源為最佳對象。

　　除此之外，成本限制也非常嚴(yán)格，在很難發(fā)現(xiàn)數(shù)字電源多功能性(如配備通信功能等)價(jià)值的數(shù)字家電用電源方面，“數(shù)字電源的導(dǎo)入尚需時(shí)日”(從事液晶電視等消費(fèi)類產(chǎn)品用電源業(yè)務(wù)的三墾電氣)。

　　從開關(guān)頻率方面來看，頻率大約在1MHz以下的電源為最佳應(yīng)用對象(圖1)。在數(shù)字電源中，經(jīng)由DSP微控制器上的A-D轉(zhuǎn)換器監(jiān)測輸出電壓和輸出電流，利用軟件控制電壓和電流的穩(wěn)定性。理由是，與利用運(yùn)算放大器(誤差放大器)連續(xù)檢測輸出電壓和目標(biāo)電壓之差的模擬控制不同，數(shù)字控制會(huì)發(fā)生1μs左右的A-D轉(zhuǎn)換時(shí)間、以及利用軟件計(jì)算操作量的演算時(shí)間等數(shù)字控制特有的延遲。 圖3：通過采用軟件控制保護(hù)電路等，實(shí)現(xiàn)了小型化

　　TDK Lambda將過電流保護(hù)電路等模擬電路改用基于DSP微控制器的軟件進(jìn)行控制。在輸出功率為300W的AC-DC電源中，與采用模擬控制相比，實(shí)現(xiàn)了約30%的小型化。照片由TDK Lambda提供。

　　小功率非絕緣型DC-DC轉(zhuǎn)換器方面要求徹底實(shí)現(xiàn)小型化，例如電池驅(qū)動(dòng)的便攜產(chǎn)品用DC-DC轉(zhuǎn)換器等，因此，開關(guān)頻率為2M～8MHz。目前，該領(lǐng)域的電源很難采用基于DSP微控制器的數(shù)字控制。

　　不過，在數(shù)字電源中，利用基于專用邏輯電路的硬件而非基于DSP的軟件來執(zhí)行PI控制等控制演算時(shí)，可以支持超過1MHz的開關(guān)頻率(圖1)。原因是，該方式在將輸出電壓等進(jìn)行A-D轉(zhuǎn)換之前均與DSP方式相同，由于利用硬件的數(shù)字演算器實(shí)施PI控制，因此這部分的演算時(shí)間與DSP方式相比能夠縮短。

　　利用專用邏輯電路的數(shù)字控制，在使PI控制的參數(shù)變更變得更加容易，以及支持多相構(gòu)成等用途方面比模擬控制更有用注1)。但其控制方式受限，不像DSP方式那樣靈活。在日本經(jīng)營專用邏輯電路方式數(shù)字控制IC的代理店表示“幾乎沒有交易量”。如今，數(shù)字電源發(fā)生了變化，可以說今后用途有望擴(kuò)大的是DSP方式。