[讨论] 大功率数字电源

CindyCAD 2024-6-24 14:32 楼主

数字电源有多种定义：

定义一：通过数字接口控制的开关电源(它强调的是数字电源的“通信”功能)。

定义二：具有数字控制功能的开关电源(它强调的是数字电源的“数控”功能)。

定义三：具有数字监测功能的开关电源(它强调的是数字电源的“监测”功能)。上述三种定义的共同特点是“模拟开关电源的改造升级”，所强调的是“电源控制”，其控制对象主要是开关电源的外特性。

定义四：以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心，将数字电源驱动器、PWM控制器等作为控制对象，能实现控制、管理和监测功能的电源产品。它是通过设定开关电源的内部参数来改变其外在特性，并在“电源控制”的基础上增加了“电源管理”。所谓电源管理是指将电源有效地分配给系统的不同组件，最大限度地降低损耗。数字电源的管理(如电源排序)必须全部采用数字技术。与传统的模拟电源相比，数字电源的主要区别是控制与通信部分。在简单易用、参数变更要求不多的应用场合，模拟电源产品更具优势，因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现，而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中，数字电源则具有优势。此外，在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数，优化电源系统。通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。数字电源有用DSP控制的，还有用MCU控制的。相对来讲，DSP控制的电源采用数字滤波方式，较MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求，而且实时反应速度更快、电源稳压性能更好。

数字电源特点：

1.控制智能化它是以数字信号处理器或微控制器为核心，将数字电源驱动器及PWM控制器作为控制对象而构成的智能化开关电源系统。传统的由微控制器控制的开关电源，一般只是控制电源的启动和关断，并非真正意义的数字电源。

2.数模组件组合优化采用“整合数字电源”技术，实现了开关电源中模拟组件与数字组件的优化组合。可以很方便地与数字电源控制器相连并实现各种保护及偏置电源管理。

3.集成度高实现了电源系统单片集成化，将大量的分立式元器件整合到一个芯片或一组芯片中。

4.控制精度高能充分发挥数字信号处理器及微控制器的优势，使所设计的数字电源达到高技术指标。数字电源能实现多相位控制、非线性控制、负载均流以及故障预测等功能。

5.模块化程度高数字电源模块化程度高，各模块之间可以方便地实现有机融合，便于构成分布式数字电源系统，提高电源系统的可靠性。

数字电源的关键是电源管理、控制信号的数字化处理，其基本要求是：在保障稳定性的前提下，具有快速性、平稳性和准确性。