ADI數(shù)字電源控制器助力電源高效智能化

　　隨著節(jié)能與智能化成為當(dāng)今世界的重大課題，電源管理也越來越受重視，技術(shù)水平的提升正不斷優(yōu)化電源系統(tǒng)的能效。但是，“高集成度、智能化、高效率、高功率密度”等因素面前，數(shù)字電源比模擬電源更具優(yōu)勢(shì)，特別是在有眾多嚴(yán)格調(diào)節(jié)功率級(jí)的復(fù)雜系統(tǒng)中，要求監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信和靈活控制環(huán)路，這時(shí)數(shù)字解決方案更能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

　　在電子發(fā)燒友網(wǎng)舉辦的第二屆電源技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用論壇會(huì)上，ADI公司的應(yīng)用工程師歐應(yīng)陽(yáng)為我們深度解讀了數(shù)字電源技術(shù)的獨(dú)到之處；以及分析了成本、性能方面的優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)，并共同探討了數(shù)字電源的未來創(chuàng)新之路。

　　圖：ADI應(yīng)用工程師歐應(yīng)陽(yáng)表示，數(shù)字電源控制器將進(jìn)一步推動(dòng)電源技術(shù)領(lǐng)域，展示智能化、高效率、高功率密度電源系統(tǒng)，并能逐步的優(yōu)化數(shù)字電源設(shè)計(jì)，具有良好的市場(chǎng)前景。

　　高性能電源必備利器

　　我們知道，在電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，控制器運(yùn)行速度直接反映出電源性能，那么ADI是如何提高數(shù)字電源控制效率的呢？歐應(yīng)陽(yáng)以ADI公司推出的集成PMBus接口的高級(jí)數(shù)字電源控制器ADP1055為例進(jìn)行了詳細(xì)說明。ADP1055采用ADI的高分辨率、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)具備專有的非線性傳輸功能，其高帶寬性能和瞬變響應(yīng)可以匹敵傳統(tǒng)的模擬開關(guān)控制器。ADP1055內(nèi)集成11個(gè)高速ADC傳感，擁有高帶寬，具有6個(gè)PWM邏輯輸出，這款芯片在設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)置程序，并將程序固化于芯片之中，具有超高的運(yùn)行速度。

　　歐應(yīng)陽(yáng)同時(shí)強(qiáng)調(diào)，電源系統(tǒng)優(yōu)劣不僅僅反映在運(yùn)作速度上，功率也是一個(gè)重要考量參數(shù)。ADP1055支持高能效的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，內(nèi)置全橋功能，具有精密驅(qū)動(dòng)時(shí)序和副邊同步整流器控制特性?？刂破鞯腉PIO（通用I/O）可配置為支持有源箝位副邊高能效緩沖。利用自適應(yīng)停滯時(shí)間補(bǔ)償可進(jìn)一步優(yōu)化能效，從而改善負(fù)載范圍內(nèi)的效率。可編程輕載模式，加上器件的低功耗（《150mW）特性，可進(jìn)一步降低系統(tǒng)待機(jī)功率損耗。

　　為幫助廠商加速產(chǎn)品上市，幫助工程師快速開發(fā)新產(chǎn)品，ADP1055還提供全面的用戶界面（GUI），便于進(jìn)行環(huán)路濾波器特性設(shè)計(jì)和安全特性編程。用戶可通過PMBus接口編程，可編程保護(hù)功能包括過流保護(hù)（OCP）、過壓保護(hù)（OVP）、欠壓閉鎖（UVLO）和外部過溫保護(hù)（OTP），這能夠極大的提升電源系統(tǒng)可靠性。

　　特別值得一提的是，內(nèi)置EEPROM可為集成環(huán)路濾波器、PWM信號(hào)時(shí)序、浪涌電流、軟啟動(dòng)時(shí)序和時(shí)序控制提供全面編程選擇。借助ADP1055數(shù)字電源控制器的圖形用戶界面（GUI），能夠設(shè)計(jì)并將設(shè)置保存在高度可靠的內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)器中，并可隨時(shí)加密，安全性非?？煽?。

　　市場(chǎng)趨勢(shì)解讀

　　數(shù)字電源市場(chǎng)目前是電源管理產(chǎn)業(yè)中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一。早期采用數(shù)字電源的領(lǐng)域包括信息技術(shù)與通訊基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，比如服務(wù)器和電信/數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，而現(xiàn)在數(shù)字電源也開始進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)域。數(shù)字電源減少了分立元件的數(shù)量、降低整體占位面積、提高功率密度和提供監(jiān)控能力，從而降低總體材料清單成本、降低硬件復(fù)雜性，同時(shí)可以在運(yùn)行過程中優(yōu)化功率級(jí)與系統(tǒng)要求。所有這些都可以幫助加快產(chǎn)品的上市速度，降低設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需的時(shí)間與精力，最終降低電子系統(tǒng)的成本。而據(jù)IHS公司旗下IMSResearch的報(bào)告“The World Market for Digital Power”數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2017年全球數(shù)字電源市場(chǎng)營(yíng)業(yè)收入將增至124億美元，由此可見數(shù)字電源市場(chǎng)上升趨勢(shì)明顯。

　　歐應(yīng)陽(yáng)指出，與傳統(tǒng)的模擬電源相比，數(shù)字電源的主要區(qū)別是控制與通信部分，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)字電源更具有優(yōu)勢(shì)。數(shù)字電源必須執(zhí)行的電源管理功能可以保留在模擬區(qū)域，也可以轉(zhuǎn)移至數(shù)字區(qū)域。數(shù)字電源可以完成對(duì)PWM控制環(huán)路的數(shù)字控制和數(shù)字電源管理與通信任務(wù)。數(shù)字電源控制器在醫(yī)療、工業(yè)、自動(dòng)化等領(lǐng)域都有非常廣闊的應(yīng)用前景。