人們對電源感到興奮的情況并不常見。畢竟，你看不到人們展示最新的電源轉(zhuǎn)換技術(shù)的廣告，就像你為最新的智能手機(jī)或平板電腦所做的那樣。但是對于我們這些使用 推動一切 數(shù)字化(實際上是一切電子化)的技術(shù)的人來說，一些有趣的趨勢確實非常令人興奮。

二十多年來，數(shù)字控制一直在電源領(lǐng)域掀起波瀾。在它開始時，來自電源行業(yè)的人們提出了諸如“數(shù)字控制電源有什么模擬電源不能做的事情?”之類的問題。盡管可能仍有一些人對此感到疑惑，但事實是船已經(jīng)航行了。有許多創(chuàng)新公司使用數(shù)字電源來提高效率、現(xiàn)場可升級性、故障診斷等。為此，預(yù)計未來幾年數(shù)字電源的采用將在許多重要市場中通過模擬控制。為了讓它有效地做到這一點，我從根本上相信我們將需要一種不同類型 的數(shù)字控制器來做好準(zhǔn)備。

好的，那我的意思是什么?從本質(zhì)上講，在過去十年中，我們看到了對更高效率的巨大推動。商用電源在這方面取得了驚人的進(jìn)步。但是，我認(rèn)為下一個大趨勢將是小型化。我們永遠(yuǎn)不會看到展示最新數(shù)字電源技術(shù)的跑道模型，但如果電源變得不可見，請退后一步，看看人們有多興奮。現(xiàn)在隱形是一項艱巨的任務(wù);我上次檢查時，該技術(shù)尚不可用。J 但是我們可以做一些事情來降低技術(shù)的侵入性。

從根本上說，我們需要提高開關(guān)頻率。在這一點上，你們中的大多數(shù)人可能會說，“Duh!” 雖然從某種意義上說這是顯而易見的，但值得注意的是，許多事情正在共同創(chuàng)造一場完美的風(fēng)暴，以將這一要求帶到現(xiàn)在的中心舞臺。例如，效率高達(dá) 97% 的 AC-DC 電源已經(jīng)上市，具有更高開關(guān)頻率和更低損耗的新的成本效益高的開關(guān)技術(shù)(即氮化鎵 [GaN])，現(xiàn)在工藝技術(shù)的進(jìn)步使集成磁性到難以想象的小尺寸。為了跟上這些趨勢，我們需要一種新型的數(shù)字控制器。我們需要一個具有強(qiáng)大動力的數(shù)字控制器，不僅要跟上這些進(jìn)步的步伐，還要真正加速它們。

不難看出傳統(tǒng)的微處理器在這方面會遇到什么問題。電氣和電子工程師協(xié)會 (IEEE) 出版物提供了一個直截了當(dāng)?shù)姆治?，表?60MHz 處理器在計算資源方面面臨挑戰(zhàn)，要在 200kHz 開關(guān)頻率電源上實現(xiàn) 20kHz 帶寬!如果我們努力跟上 200kHz，如果開關(guān)頻率為 2MHz 甚至 20MHz，我們將需要一種革命性的新架構(gòu)。

TI 的 UCD 系列數(shù)字控制器，例如屢獲殊榮的UCD3138 數(shù)字電源控制器，具有行業(yè)所需的精確配方。

UCD3138系列是一款德州儀器(TI)數(shù)字電源控制器，此控制器在一個單芯片解決方案內(nèi)提供高集成度和出色性能。相對于德州儀器(TI)的UCD3138x數(shù)字電源控制器，UCD3138x中的UCD3138A64可提供64kB程序閃存存儲器(UCD3138128可提供128KB程序閃存存儲器)，以及SPI和另一個I2C端口等其他通信選件。利用多個32kB組內(nèi)的程序閃存存儲器，設(shè)計人員能夠在器件中實施固件的雙鏡像(例如，一個主鏡像+一個備用鏡像)，并能夠選擇使用適當(dāng)算法從任一組中執(zhí)行。它還為處理器創(chuàng)造了獨一無二的機(jī)會來載入一個新程序并隨后執(zhí)行該程序，而不會中斷電力輸送。該特性使得最終用戶能夠現(xiàn)場為電源添加新 特性， 同時消除了載入新程序所需的任何停機(jī)時間。

這些控制器沒有將實時控制和保護(hù)的負(fù)擔(dān)放在高端微控制器 (MCU) 上，而是引入了能夠關(guān)閉 2MHz 控制環(huán)路的特定應(yīng)用狀態(tài)機(jī)，而 MCU 不需要任何處理時間. 該控制器還有一個故障管理系統(tǒng) ，可以在超過 100ns 的時間內(nèi)采取行動，在沒有任何處理器干預(yù)的情況下停止故障的傳播。這使得處理器可用于高帶寬通信或其他處理密集型的內(nèi)務(wù)管理任務(wù)。

與故障管理系統(tǒng)相配合，這些狀態(tài)機(jī)基本上創(chuàng)造了行業(yè)在這場 完美風(fēng)暴中蓬勃發(fā)展所需要的東西：一個具有大量處理能力的數(shù)字控制器，戰(zhàn)略性地放置在最需要的地方。