數(shù)字電源開發(fā)周期正在縮短

 
  
       數(shù)字電源是一個新興的產(chǎn)品領域，對于數(shù)字電源的概念，業(yè)界還沒有一個統(tǒng)一的定義。對于TI的C2000產(chǎn)品來講，它支持的數(shù)字電源是一個全數(shù)字化的解決方案：電源的實時控制部分和系統(tǒng)的管理、監(jiān)控完全采用數(shù)字化的CPU來實現(xiàn)?，F(xiàn)在，有些電源產(chǎn)品核心的控制部分采用模擬技術，但增加了數(shù)字化監(jiān)測或管理功能，這樣的電源產(chǎn)品有時候也稱為數(shù)字電源。相對于傳統(tǒng)的方案，全數(shù)字化電源帶來很大的變化，比如電源的負載情況非常復雜，用傳統(tǒng)的模擬電源來做需要復雜的處理電路，整個控制環(huán)路實現(xiàn)數(shù)字化以后，控制部分完全是用軟件來實現(xiàn)，而不再是用模擬電路來實現(xiàn)，因此，控制策略可以非常靈活。當然，這就要求CPU的控制速度要非?？欤@是TI的C2000控制器的優(yōu)勢之一,它目前的最高運行速度達到150MHz。
       作為一個電源的數(shù)字化系統(tǒng)方案平臺，C2000不僅提供了豐富的通信接口，如CAN，SCI，SPI等等，還在芯片上集成了非常高性能的A/D轉(zhuǎn)換模塊和PWM控制模塊,C2000在片上的A/D模塊的最高采樣轉(zhuǎn)換速率可以達到80nS，也就是說，在1秒鐘之內(nèi)，它可以完成12.5兆次采樣。其片上的PWM模塊，更是目前針對于電源控制提供的最專業(yè)的數(shù)字化控制模塊,對于AC/DC，DC/DC變換電路的各類拓撲驅(qū)動，如多相PFC、移相全橋的ZVS、ZCS的PWM驅(qū)動，都可以在這一模塊上非常方便地實現(xiàn)。此外，它提供的高精度PWM輸出功能(HRPWM)，在業(yè)界獨一無二,其輸出分辨率可以高達150pS。這一高精度PWM功能可以在電源的開關頻率高達1MHz的情況下，保持約12.4位的輸出精度。這一技術被看作是模擬電源向數(shù)字電源過渡的瓶頸的巨大突破。
       從目前電源產(chǎn)品發(fā)展趨勢來看，目前一些電源廠商已經(jīng)采用TI的C2000平臺實現(xiàn)了電源的數(shù)字化，其對應的產(chǎn)品系列也在快速增長。隨著越來越多的數(shù)字電源產(chǎn)品的面世，數(shù)字電源的優(yōu)勢已經(jīng)得眾多廠商和用戶的認可，這也使近年來數(shù)字電源的發(fā)展一直處于加速過程。其背后最主要的推動力之一，就是采用軟件代替硬件后，給電源產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、維護等方面所帶來的前所未有的靈活性。電源產(chǎn)品的設計生產(chǎn)很復雜，一旦用硬件來實現(xiàn)產(chǎn)品功能，改變或擴充功能就非常困難，而用軟件就非常方便?；谶@樣一個數(shù)字化的應用開發(fā)平臺，電源供應商可以在最短的時間內(nèi)為其用戶提供針對性的解決方案。
       電源其實是一個對成本要求特別高的產(chǎn)品。我們目前看到的數(shù)字電源一般都是在200W以上的大功率。在這樣一個功率級別上，用CPU代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬技術，其成本優(yōu)勢也就顯現(xiàn)出來。目前，因此近年來數(shù)字化電源已經(jīng)成為業(yè)界的一個熱門話題。
       面對消費電子領域的應用，數(shù)字電源同樣有應用潛力，比如對于大屏幕電視，數(shù)字電源就比較有優(yōu)勢。對成本，無論是工業(yè)界還是消費電子領域，對成本都是比較關注的，進入工業(yè)界的時候一定要比模擬技術成本低、性能好，才會有市場機會，進入消費電子領域也是同樣的。數(shù)字電源進入消費電子領域，其實困難之一是人的因素，此前采用模擬技術的工程師，一下子轉(zhuǎn)到數(shù)字設計，不是很適應，數(shù)字電源設計門檻也確實比較高，因此，作為在這一領域比較領先的公司，TI也正在采取一些措施來降低設計門檻，其中一個方法就是我們專門開設了一個數(shù)字電源的網(wǎng)頁，為工程師提供參考設計，其中包括軟件和硬件，我們也欣喜地看到，數(shù)字電源產(chǎn)品的開發(fā)周期變得越來越短。