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工程师必看:数字电源技术到底是怎么一回事?(1)

助工
2019-05-06 07:37:03    评分

引言

进入21世纪以来,开关电源正朝着智能化、数字化的方向发展。新问世的数字电源以其优良特性和完备的监控功能,正引起人们的广泛关注。数字电源提供了智能化的适应性与灵活性,具备直接监控、远程故障诊断、故障处理等电源管理功能,能满足复杂的电源要求。

内容目录如下

1 数字电源的发展趋势

2 数字电源与模拟电源的性能比较及适用领域

3 数字电源的基本构成及电路设计

4 可编程开关稳压器的电路设计

5 精密数控基准电压源的设计

6 精密数控恒流电源的设计

7 结语

1 数字电源的发展趋势

1.1 什么是数字电源

目前,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对温度等参数的监测功能)。

上述三种定义的共同特点是模拟开关电源改造升级,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。

TI公司定义:数字电源IC是数字控制的电源管理IC,它能提供配置、监视和监控功能,并能扩展到全回路控制。

1.2 数字电源的分类

1)标准的数字电源DPSDigital Power Supply

2)广义的数字电源

数控电源DCP Digital Control Power Supply);

可编程开关稳压器PSVRProgrammable Switching Voltage Regulator);

数控基准电压源DCRVDigital Control Reference Voltage Source);

数控电流源DCCDigital Control Current Source);

特种数控电源(如可编程充电器、可编程电焊机电源、可

编程电源适配器)。

1.3 数字电源的发展趋势

2005年,美国德州仪器公司(TI)率先推出数字电源产品,并提出了融合数字电源Fusion DigitalPower)的解决方案。TI公司推出了第三代Fusion Digital Power控制器UCD9240以及全新插入式模块,编程更加灵活、,进一步提高了电源系统管理的智能化程度。目前,国外著名芯片厂家飞思卡尔、爱立信、AtmelSilicon等都在开发数字电源IC,数字电源正进入迅速发展的新时期。据Darnell Group公司预测,2008年数字电源控制器IC的价格将与现有的模拟产品基本持平。

目前尽管国外对数字电源的发展还有些争议,但它毕竟代表了一项新技术。这如同20世纪70年代末稳压电源从线性电源改为开关电源时,曾遇到成本高、输出噪音大等问题,但开关电源现已在许多领域取代了传统的线性电源。随着科技的发展和市场需求的扩大,从模拟电源到数字电源的转型速度会大大加快,数字电源具有良好的发展前景。




关键词: 数字电源     电源技术    

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