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知識普及:有哪些缺陷會阻礙數(shù)字電源技術(shù)發(fā)展

發(fā)布時間:2015-12-04 責任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】就目前電源技術(shù)的發(fā)展情況而言,數(shù)字電源技術(shù)的新技術(shù)研發(fā)速度是非??斓?,而數(shù)字電源也是目前應(yīng)用范圍比較廣泛的電源產(chǎn)品類型之一。那么,在這一新型電源技術(shù)的發(fā)展過程中,哪些問題是經(jīng)常遇到的?又應(yīng)該如何克服這些問題呢?在今天的文章中,我們將會就數(shù)字電源技術(shù)發(fā)展過程中常遇到的問題以及其本身的缺陷展開簡要分析。
 
在目前的應(yīng)用過程中,數(shù)字電源技術(shù)已經(jīng)通過其廣泛的應(yīng)用范圍、良好的適應(yīng)性以及自身優(yōu)異的可靠性,表現(xiàn)出了眾多的優(yōu)點,但仍有一些缺點是需要特別注意的。就目前數(shù)字電源技術(shù)最大的缺陷而言,就是對信號狀態(tài)的處理上,數(shù)字電源需要一個完整的采樣、量化和處理的過程來對負載的變化做出反饋,因此它對負載變化的響應(yīng)速度就目前而言,還比不上模擬電源。除此之外,數(shù)字電源技術(shù)在應(yīng)用時還有一個致命缺陷,那就是應(yīng)用了該技術(shù)的電源產(chǎn)品的占板面積要大于模擬電源,精度和效率也比模擬電源稍差。雖然數(shù)字控制方法的優(yōu)點在負載點系統(tǒng)中非常明顯,但模擬電源在分辨率、帶寬、與功率組件的電壓兼容性、功耗、開關(guān)頻率和成本等方面仍然占有優(yōu)勢。不過,如果考慮到數(shù)字電源解決方案具有的優(yōu)點,使用模擬電路搭建功能相似的電路,成本并不一定就比數(shù)字電源低。
 
就目前國內(nèi)的電源技術(shù)發(fā)展情況而言,數(shù)字電源技術(shù)在實際應(yīng)用中還常常會面臨成本高而對芯片的利用率不高的情況。在應(yīng)用了數(shù)字電源技術(shù)的電源產(chǎn)品中,A/D轉(zhuǎn)換器的速度和精度成反比。為了保證交換式電源有較高的穩(wěn)壓精度,A/D轉(zhuǎn)換器必需要有比較高精度的取樣,但高精度的取樣頻率需要更長的A/D轉(zhuǎn)換時間,作為反饋回路的一部分,A/D轉(zhuǎn)換時間過長必然造成額外的相位延遲時間。除了和模擬控制存在的相位延遲,轉(zhuǎn)換過程的延遲時間必然也會造成額外的等待循環(huán),造成回路的實時反應(yīng)能力變差。和模擬芯片用RC補償進行PI調(diào)節(jié)的方法一樣,在控制回路中用引入PI調(diào)節(jié)的方法以提高控制回路的實時反應(yīng)能力,這種做法需要占用數(shù)字芯片較大的系統(tǒng)資源。作為數(shù)字芯片,每次AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后,得到的結(jié)果都會被送到系統(tǒng)的中央處理器,然后由處理器對取樣的值進行運算和PI調(diào)節(jié)。在取樣頻率比較高的時候,這種做法是非常耗費系統(tǒng)運算資源的,因此對數(shù)字芯片的效能要求也比較高。而目前市面上通用DSP芯片不是專門的做為電源控制芯片使用,一般的電源應(yīng)用對其芯片資源的利用率不高,在某些狀況之下,采用DSP芯片做為電源數(shù)字控制的核心是一種浪費。
 
通過對上文的分析,我們可以看出,作為一種新型的電源技術(shù),數(shù)字電源技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中仍然需要克服成本昂貴、芯片利用率低以及對信號處理速度慢等缺陷,這也是目前國內(nèi)外數(shù)字電源產(chǎn)品在產(chǎn)品研發(fā)時所需要重點關(guān)注的三個方面。
 
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