开关电源的数字化
目前在整个的电子模拟电路系统中,电视系统数字化了,通讯也数字化了,没有通讯的数字化就没有今天移动电话带来的极其方便,极其精彩的生活,至于网络等更是数字化的专属领域。
而最后一个没有数字化的堡垒就是开关电源领域了。近年来,数字开关电源的研究势头与日俱增,成果也越来越多。在开关电源数字化方面走在前面的公司有TI 和Microchip 即德州仪器公司和微芯国际公司。TI公司既有数字信号处理(DSP)方面的技术优势,又兼并了PWM IC 顶级的专业制造商UNITRODE 公司,所以它们合并在一起最具有技术实力。TI 公司已经用DSP 的TMS320C28F10制成了通讯用的48 V输出大功率开关电源模块。其中PFC和PWM部分完全为数字式控制。现在,TI公司已经研发出了多款数字式PWM控制芯片。目前主要是UCD7000系列、UCD8000 系列和UCD9000 系列,它们将成为下一代数字开关电源的探路者。
综上所述,我们可以给出当今开关电源设计时可以选择的最佳控制方式和最佳电路拓扑了。大功率应该是全桥ZVS加上副边US同步整流,典型控制IC是ISL6752;中等功率到小功率应该是有源箝位正激变换ZVS软开关配上副边的预检侧栅驱动技术的同步整流;而小功率应该是配好同步整流的准谐振的反激变换电路。
近来,在LCD TV 的电源供应器里,更多的是采用不对称半桥ZVS 技术。电视系统中,模拟电路及小信号处理电路较多,希望开关电源中的dv/dt和dil dt越小越好。而不对称半桥电路中的开关元件刚好工作在这种状态,这对于200W 左右的电视系统可谓性能价格比最好的电路。目前控制IC 已经有ST 公司的L6598,飞利浦公司的TEA1610,ONSEMI 公司的NCP1395。它们的性能基本相同,具体的有一些细微的功能差异。
当然,这里没有绝对的界限,只是不同的条件下应该有相应的最佳选择。