引言

諸如AC至DC和DC至DC SMPS等傳統(tǒng)電源產(chǎn)品均采用了一種模擬控制回路來(lái)對(duì)PWM模塊、集成電路(開關(guān)電源)和功率器件進(jìn)行基本控制，并在這一基礎(chǔ)上添加了由單片機(jī)執(zhí)行的數(shù)字信號(hào)控制和通信功能。

但是，在數(shù)字電源中，模擬控制回路被數(shù)字控制回路所取代，并且PWM模塊通常集成在執(zhí)行高級(jí)控制和通信的同一顆單片機(jī)中。

為了更好地理解數(shù)字電源的架構(gòu)選擇和關(guān)鍵性能參數(shù)，最好先搞清楚使用數(shù)字回路的好處。通過(guò)采用數(shù)字回路控制來(lái)實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換，可使開發(fā)人員的設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)大大受益。通過(guò)可再編程軟件執(zhí)行電源轉(zhuǎn)換控制的功能以及DSC(數(shù)字信號(hào)控制器)解決方案的性能和功能正是這些益處產(chǎn)生的原因。以下羅列了使用數(shù)字回路的好處：

增加了功率密度
通過(guò)減少元件數(shù)量和縮小元件尺寸來(lái)縮小系統(tǒng)尺寸
加快了上市時(shí)間，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程
使用更少的元件實(shí)現(xiàn)功能豐富的設(shè)計(jì)
由DSC軟件執(zhí)行功率因數(shù)校正
降低因元件容差/參數(shù)漂移而引起的設(shè)計(jì)復(fù)雜度
利用軟件以更少的硬件平臺(tái)支持各種各樣的最終產(chǎn)品
消除了生產(chǎn)線調(diào)整—無(wú)元件容差問(wèn)題
允許下生產(chǎn)線后進(jìn)行配置(負(fù)載限制和通信協(xié)議等)
提高了自測(cè)功能，簡(jiǎn)化和加快了產(chǎn)品測(cè)試
新的高性價(jià)比特性
適應(yīng)變化的負(fù)載(容性、感性、阻性和電流需求)
更好的瞬態(tài)響應(yīng)規(guī)范 —不僅限于線性技術(shù)
管理電壓的變化，避免元件參數(shù)超出規(guī)范限定
增加了可靠性
限制電源的工作參數(shù)不會(huì)超出規(guī)范限定
元件數(shù)量的減少有助于可靠性的提高
成本較低的冗余選項(xiàng)
保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)
由存儲(chǔ)在受保護(hù)閃存中的軟件實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的創(chuàng)新IP。

數(shù)字回路結(jié)構(gòu)

許多不同的電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可通過(guò)使用現(xiàn)代DSC技術(shù)的數(shù)字回路控制實(shí)現(xiàn)。圖1描繪了一個(gè)已大大簡(jiǎn)化的控制電源轉(zhuǎn)換的數(shù)字回路結(jié)構(gòu)示例。

圖 1 數(shù)字回路結(jié)構(gòu)示例圖

虛線框內(nèi)的所有組件均包含在DSC內(nèi)。要實(shí)現(xiàn)數(shù)字回路，首先必須使用ADC對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本例中，運(yùn)行在DSC中的軟件對(duì)采樣進(jìn)行處理以執(zhí)行控制電源所必需的電壓和電流控制回路。這些回路的執(zhí)行結(jié)果隨后被用來(lái)控制片上數(shù)字PWM模塊，由該模塊直接控制功率器件。目前基本的數(shù)字控制回路功能通常是由運(yùn)行在DSC中的軟件實(shí)現(xiàn)的，軟件執(zhí)行的是定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算。DSC的內(nèi)部架構(gòu)集單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的功能于一身。DSC中的DSP部分執(zhí)行基本的算術(shù)運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電源轉(zhuǎn)換的控制算法。例如，某些專用于數(shù)字電源轉(zhuǎn)換的DSC內(nèi)部具有16位的定點(diǎn)DSP引擎。

我們首先要考慮的是對(duì)實(shí)現(xiàn)可靠而經(jīng)濟(jì)有效的轉(zhuǎn)換器至關(guān)重要的實(shí)際問(wèn)題。

要達(dá)到可靠、高效且功率密度大的目標(biāo)，用于數(shù)字電源轉(zhuǎn)換的DSC自身必須能提供實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換所必需的絕大多數(shù)組件。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)槿绻麛?shù)字電源設(shè)計(jì)方案需要許多外部支持芯片的話，這三個(gè)目標(biāo)將會(huì)受到影響。

圖2是配備有實(shí)現(xiàn)可靠的高性能數(shù)字電源轉(zhuǎn)換所必需的組件的DSC示例的基本框圖。有助于減少元件數(shù)量和增加電源可靠性的特定外設(shè)和功能有：

1. 內(nèi)部數(shù)字PWM。用于數(shù)字電源轉(zhuǎn)換的DSC應(yīng)具有一個(gè)專為驅(qū)動(dòng)電源轉(zhuǎn)換電橋而設(shè)計(jì)的高速數(shù)字PWM。

2. 內(nèi)部ADC。數(shù)字電源轉(zhuǎn)換需要DSC帶有一個(gè)具有特殊觸發(fā)和采樣/保持功能的高性能ADC。

3. 內(nèi)部模擬比較器。片內(nèi)模擬比較器有助于實(shí)現(xiàn)特定的高速控制算法，如限流算法。比較器應(yīng)在內(nèi)部與數(shù)字PWM模塊相連并配備有可編程內(nèi)部參考電壓模塊。

4. 內(nèi)部電源管理。DSC內(nèi)部的電源管理子系統(tǒng)提供欠壓復(fù)位和上電復(fù)位功能，以及允許DSC實(shí)現(xiàn)單電源供電的內(nèi)部電壓。

5. 內(nèi)部高精度RC振蕩器。該高精度RC振蕩器和內(nèi)部鎖相環(huán)(PLL)電路提供驅(qū)動(dòng)處理器和高速外設(shè)所需的所有時(shí)鐘信號(hào)。

6. 內(nèi)部通信外設(shè)。器件應(yīng)具有與系統(tǒng)中其他部分通信所必需的通信外設(shè)。

7. 內(nèi)部閃存和RAM。器件必須包含運(yùn)行軟件所需的內(nèi)部存儲(chǔ)器。一般來(lái)說(shuō)，具備閃存而不是ROM很重要，因?yàn)殚W存可存儲(chǔ)專為各種最終產(chǎn)品而編寫的數(shù)字電源轉(zhuǎn)換軟件，使軟件具有充分的靈活性。

8. 小尺寸。DC至DC的應(yīng)用對(duì)空間有一定的限制，因此DSC必須以小封裝形式提供。

9. 擴(kuò)展級(jí)溫度。對(duì)于許多高功率密度應(yīng)用，電源的工作溫度較高，這就要求DSC可承受更大的溫度范圍。

在研究數(shù)字電源轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還必須考慮為控制電路和DSC本身供電的輔助電源。圖2中的DSC支持單輸入電壓并且具備必需的電源管理功能，從而簡(jiǎn)化了輔助電源電路，提高了可靠性。

在諸如AC至DC轉(zhuǎn)換器的某些應(yīng)用中，器件可執(zhí)行AC至DC轉(zhuǎn)換控制以及諸如功率因數(shù)校正(PFC)等功能。支持增加諸如PFC等功能的數(shù)字PWM功能模塊是PWM互補(bǔ)輸出對(duì)的獨(dú)立時(shí)基。通過(guò)使用“備用”PWM信號(hào)和運(yùn)行在DSC上的軟件即可實(shí)現(xiàn)上述功能，無(wú)需外部PFC芯片，從而進(jìn)一步增加了電源的可靠性。

實(shí)現(xiàn)數(shù)字回路

典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)字控制回路示例將說(shuō)明DSC或其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生怎樣的影響。圖3顯示了一個(gè)同步降壓轉(zhuǎn)換器。這種結(jié)構(gòu)之所以稱為同步降壓轉(zhuǎn)換器是因?yàn)榫w管Q2的開關(guān)與主開關(guān)Q1同步。同步降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)理念是將MOSFET用作與標(biāo)準(zhǔn)整流器相比具有極低正向壓降的整流器。當(dāng)二極管的電壓下降時(shí)，降壓轉(zhuǎn)換器的整體效率將會(huì)提高。同步整流器(MOSFET Q2)還需要一個(gè)與主PWM信號(hào)互補(bǔ)的PWM信號(hào)。Q2會(huì)在Q1關(guān)斷時(shí)導(dǎo)通，反之亦然。這種PWM形式被稱為“互補(bǔ)的PWM”模式。

圖3 同步降壓轉(zhuǎn)換器

圖4描繪了一個(gè)SMPS控制回路示例。最需要注意的是圖中的每個(gè)模塊都有相關(guān)的延時(shí)。采樣/保持電路通常每2到10微秒采樣一次，且ADC需要約500納秒將模擬反饋信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

圖4 SMPS控制系統(tǒng)示例

比例-積分-微分(PID)控制器是運(yùn)行在DSC上的一個(gè)程序，其計(jì)算延時(shí)約為1至2微秒。該控制器的輸出被轉(zhuǎn)換為一個(gè)PWM信號(hào)，由該信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路。若在設(shè)定新的占空比后，PWM發(fā)生器不能立即更新其輸出，就會(huì)引入相當(dāng)大的延時(shí)。此外，根據(jù)所用的器件和電路的設(shè)計(jì)，晶體管驅(qū)動(dòng)器和相關(guān)晶體管引入的延時(shí)在50納秒到1微秒。輸出濾波器通常由電感和電容電路構(gòu)成，同樣會(huì)導(dǎo)致較大的延時(shí)。

與模擬反饋信號(hào)轉(zhuǎn)換、處理器的數(shù)字計(jì)算以及數(shù)字PWM信號(hào)輸出給功率晶體管的延時(shí)相關(guān)的所有延時(shí)都被加到采樣速率延時(shí)。主控制回路的有效采樣頻率是控制器延時(shí)和采樣延時(shí)的倒數(shù)。在本示例中，控制延時(shí)是4.1微秒，因此采樣速率大約為244 kHz。

控制器帶寬是控制器的有效采樣速率與過(guò)采樣比之商。一般來(lái)說(shuō)，回路穩(wěn)定工作要求6至10倍的過(guò)采樣。在本示例中，需要6倍的過(guò)采樣比來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的回路性能。估計(jì)控制器帶寬為40 kHz。在控制算法中加入前饋控制項(xiàng)可提升控制器的性能，使其性能超越帶寬為40 kHz的傳統(tǒng)PID控制器。

了解了這么一個(gè)示例以后，讓我們看看采用這樣的基本回路如何達(dá)到電源應(yīng)用的某些架構(gòu)需求。要防止PWM信號(hào)的波動(dòng)對(duì)控制器產(chǎn)生影響，要求PWM重載頻率應(yīng)至少比DSC帶寬高4或5倍。本示例中兩者的比為10:1，這樣就要求將PWM頻率設(shè)置為400 kHz。一旦設(shè)置了PWM重載頻率，就可據(jù)此確定PWM分辨率。

許多供應(yīng)商和客戶均對(duì)“PWM分辨率”這一術(shù)語(yǔ)感到困惑。PWM分辨率并非指特定計(jì)數(shù)器的寬度，而是指在一個(gè)PWM周期內(nèi)的計(jì)數(shù)值(可能的最小PWM時(shí)間片段)。在電源行業(yè)中，PWM分辨率指定為一個(gè)PWM周期中可達(dá)到的最小時(shí)間增量，通常單位為納秒。如果DSC的數(shù)字PWM模塊不具有足夠的分辨率，控制系統(tǒng)(硬件或軟件)將會(huì)使用dither(擾動(dòng))處理方法對(duì)輸出進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)期望的平均輸出。在電源應(yīng)用中，PWM擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電流紋波問(wèn)題并使控制進(jìn)入不理想的“極限循環(huán)”工作模式。

PWM分辨率 = PWM計(jì)數(shù)器頻率 / PWM頻率

已經(jīng)為設(shè)計(jì)選擇好了PWM頻率，還必須確定所需的PWM分辨率。本示例要求約11位的分辨率，因此PWM時(shí)鐘必須工作在約1 GHz的頻率下。

控制算法由SMPS軟件實(shí)現(xiàn)，其中的核心就是PID循環(huán)。PID軟件通常比較小，只有1到2頁(yè)的代碼，但其執(zhí)行速率非常高，通常每秒可以進(jìn)行幾十萬(wàn)次迭代！

這樣高的迭代速率要求PID軟件程序必須足夠高效以使性能最佳。匯編器提供了確保“代碼緊湊”的好方法。

PID軟件的執(zhí)行時(shí)間確定了兩個(gè)系統(tǒng)性能指標(biāo)：

1. PID迭代速率，由它確定控制回路更新之間的時(shí)間。

2. PID執(zhí)行時(shí)間，是反饋采樣和PWM更新之間的關(guān)鍵路徑。

ADC以固定的時(shí)間間隔中斷，供DSC執(zhí)行PID控制循環(huán)。任何可在“閑置循環(huán)”內(nèi)執(zhí)行的系統(tǒng)函數(shù)均應(yīng)在PID控制軟件循環(huán)外執(zhí)行。諸如升壓/降壓、錯(cuò)誤檢測(cè)和前饋計(jì)算等函數(shù)，以及通信支持程序均可在閑置循環(huán)內(nèi)執(zhí)行。任何其他由中斷驅(qū)動(dòng)的進(jìn)程(比如通信)的優(yōu)先級(jí)必須低于PID循環(huán)。

設(shè)計(jì)數(shù)字電源轉(zhuǎn)換軟件時(shí)可遵循如下指導(dǎo)方針：

推薦采用匯編語(yǔ)言編寫執(zhí)行速率極快的內(nèi)部PID循環(huán)
PID執(zhí)行時(shí)間會(huì)影響穩(wěn)定性
PID迭代速率會(huì)影響穩(wěn)定性
PID處理器的負(fù)載不超過(guò)其額定值的66%
在閑置循環(huán)中執(zhí)行“輔助函數(shù)”。

數(shù)字電源轉(zhuǎn)換需要某些獨(dú)特的ADC采樣功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)不需要過(guò)多處理功能的實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)控制回路，DSC在該回路中通過(guò)PWM狀態(tài)驅(qū)動(dòng)被采樣的信號(hào)。系統(tǒng)了解何時(shí)采樣感興趣的信號(hào)以提供最多的信息。圖5說(shuō)明了在PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的精確位置觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換的重要性。

圖5 異步ADC采樣示例

要使電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用的設(shè)計(jì)成本最低，最好是能夠?qū)ο到y(tǒng)中接近地電位的位置測(cè)量電壓和/或電流。這樣省去了處理直接監(jiān)視通過(guò)電感“L”的電流所需的大共模電壓的電路，從而降低了成本和復(fù)雜性。

在本例中，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)電感電流流經(jīng)晶體管。應(yīng)當(dāng)測(cè)量晶體管關(guān)斷時(shí)的瞬態(tài)峰值電流。如果用戶無(wú)法在正確的時(shí)候捕捉電流采樣(比如采樣延時(shí))，晶體管將處于“關(guān)斷”狀態(tài)。若在晶體管關(guān)斷時(shí)采樣，因?yàn)闆](méi)有電流流經(jīng)檢測(cè)電阻“R”，因而測(cè)量不到電流。采樣延時(shí)比測(cè)得不良數(shù)據(jù)更糟糕——因?yàn)楦揪蜎](méi)有數(shù)據(jù)！

如圖5所示，異步轉(zhuǎn)換的功能在數(shù)字電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中很重要。在異步轉(zhuǎn)換中，ADC不限于周期性采樣速率。這些應(yīng)用要求采樣點(diǎn)與根據(jù)PWM模塊輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)定的精確位置對(duì)齊。采用多個(gè)ADC采樣保持電路同樣很重要，因?yàn)樗鼈兛伸`活地由數(shù)字PWM外設(shè)直接觸發(fā)。由于軟件引入的抖動(dòng)，通過(guò)軟件觸發(fā)(與由數(shù)字PWM觸發(fā)相比)無(wú)法產(chǎn)生有用的結(jié)果。通過(guò)軟件觸發(fā)的方式還會(huì)因執(zhí)行軟件而引入過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間。

模擬比較器提供了直接在數(shù)字控制回路中執(zhí)行所無(wú)法獲得的額外好處，這是由于：

ADC無(wú)法連續(xù)監(jiān)視信號(hào)。
ADC的監(jiān)視功能受ADC速度限制。如果ADC花費(fèi)所有的時(shí)間監(jiān)視特定的信號(hào)，它將無(wú)法監(jiān)視其他任何事務(wù)。
基于ADC的電流監(jiān)視會(huì)延長(zhǎng)電流測(cè)量和PWM輸出之間的延時(shí)(> 300 ns)。
模擬比較器使電流測(cè)量和PWM輸出之間的延時(shí)約25納秒。
模擬比較器可監(jiān)視過(guò)壓或過(guò)流條件，而無(wú)需依賴處理器。
模擬比較器無(wú)需下載處理器軟件或ADC，就可執(zhí)行電流模式的控制。

一般來(lái)說(shuō)，用來(lái)執(zhí)行限流或數(shù)字PWM信號(hào)的故障關(guān)斷功能的模擬比較器對(duì)于數(shù)字電源轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)很重要。圖6給出了使用模擬比較器執(zhí)行限流的系統(tǒng)示例。

圖6 使用模擬比較器進(jìn)行限流

模擬比較器接入數(shù)字電源系統(tǒng)的方式也很重要。例如，每個(gè)模擬比較器均應(yīng)自帶一個(gè)10位DAC，從而允許用戶控制比較器的閾值。比較器的參考電壓必須精確而穩(wěn)定，且比較器必須具有快速響應(yīng)。

通常，從檢測(cè)到模擬電壓到比較器修改PWM輸出的時(shí)間應(yīng)為20納秒左右。限流控制或故障響應(yīng)就是在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行的。這個(gè)響應(yīng)時(shí)間比通過(guò)軟件“查詢”技術(shù)可能花費(fèi)的時(shí)間快很多，軟件技術(shù)會(huì)使用ADC和處理器軟件來(lái)修改PWM輸出，作為對(duì)條件變化的響應(yīng)。

復(fù)雜的電源產(chǎn)品和數(shù)字電源轉(zhuǎn)換

將數(shù)字電源轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用到更為復(fù)雜的電源產(chǎn)品會(huì)帶來(lái)很多好處。例如，圖7給出了一個(gè)AC至DC電源的框圖。

圖7 數(shù)字AC至DC電源框圖

圖7中的設(shè)計(jì)被分為三個(gè)主要部分—升壓PFC、隔離的DC至DC轉(zhuǎn)換器和弱電側(cè)的一組低壓DC至DC同步降壓轉(zhuǎn)換器。在PFC電路中，交流輸入電壓被轉(zhuǎn)換為直流電壓并被升至400 V，該電路負(fù)責(zé)使設(shè)計(jì)中的電源線電壓失真降至最小。PFC確保電源線上的電流成正弦波形，與線電壓同相位。

PFC電路輸出的400 VDC總線電壓隨后被饋送給推挽式DC至DC調(diào)制器電路，該電路產(chǎn)生的脈沖電壓可應(yīng)用給變壓器。變壓器隔離交流線路和直流輸出電壓并執(zhí)行從400 VDC到12VDC的電壓轉(zhuǎn)換。然后對(duì)變壓器的輸出進(jìn)行整流和濾波。

該設(shè)計(jì)使用“中間總線”架構(gòu)。中間總線電壓為12 VDC，它不直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載而是向一組同步降壓轉(zhuǎn)換器供電。這些轉(zhuǎn)換器將中間電壓轉(zhuǎn)換為最終輸出電壓。

本設(shè)計(jì)中使用了兩個(gè)DSC—一個(gè)控制PFC和推挽式電路，另一個(gè)控制降壓轉(zhuǎn)換器并將信息反饋到強(qiáng)電側(cè)DSC。在系統(tǒng)中放入這兩個(gè)DSC在保持系統(tǒng)兩邊全功能工作的前提下大大降低了隔離的成本和復(fù)雜度。隔離可被限制為隔離用于處理器間串行通信的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)，能以低廉而可靠的方式實(shí)現(xiàn)。這樣的設(shè)計(jì)消除了對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行隔離的需要。系統(tǒng)中DSC的價(jià)格應(yīng)足夠低，體積應(yīng)足夠小，從而可在必要時(shí)在一個(gè)設(shè)計(jì)中使用多個(gè)。

目前許多SMPS使用“硬開關(guān)”，其中晶體管的導(dǎo)通與關(guān)斷與施加給晶體管的信號(hào)的電流相位和電壓無(wú)關(guān)。

在硬開關(guān)轉(zhuǎn)換器中，電壓和電流同相，因此開關(guān)功率損耗與開關(guān)頻率和時(shí)間直接成正比。這種情況下開關(guān)時(shí)間很可能與實(shí)際所能達(dá)到的時(shí)間一樣短。為進(jìn)一步降低開關(guān)損耗開發(fā)了SMPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方案，以將開關(guān)過(guò)程中晶體管電壓相對(duì)于其電流的相位進(jìn)行移動(dòng)。如果開關(guān)過(guò)程中電壓或電流為零，則開關(guān)功率損耗為零。

采用“軟開關(guān)”可提高電源的效率、降低其成本并增加可靠性。此外，通過(guò)實(shí)現(xiàn)較高的開關(guān)速率，可使用更小的儲(chǔ)能器件和磁性元件，從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本和尺寸。通過(guò)使用軟開關(guān)，還會(huì)降低系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，因而會(huì)使儲(chǔ)能器件和磁性元件具有更大的裕量—從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性。
訣竅是要以經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，這就要求數(shù)字PWM模塊具有支持軟開關(guān)技術(shù)的額外功能。要實(shí)現(xiàn)各種各樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和先進(jìn)的開關(guān)技術(shù)，如上述討論的有關(guān)軟開關(guān)的技術(shù)，所選芯片上的數(shù)字PWM應(yīng)相當(dāng)靈活。PWM模塊中針對(duì)數(shù)字電源轉(zhuǎn)換的功能包括下述幾種工作模式所需的功能：

1. 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)模式是標(biāo)準(zhǔn)的非互補(bǔ)的輸出模式，其中一路或兩路輸出提供相同的PWM波形。

2. 互補(bǔ)?；パa(bǔ)模式在一個(gè)引腳上提供PWM輸出信號(hào)，在另一個(gè)引腳上提供與之互補(bǔ)的PWM信號(hào)。

3. 推挽。推挽模式在一個(gè)輸出引腳上提供標(biāo)準(zhǔn)PWM信號(hào)。在下一個(gè)周期，由另一個(gè)引腳輸出相同的PWM信號(hào)，然后這一過(guò)程不斷重復(fù)。

4. 多相。多相模式允許多個(gè)PWM發(fā)生器輸出同步的PWM信號(hào)，但這些信號(hào)之間存在相移。

5. 可變相位。可變相位模式與多相模式類似，但前者信號(hào)間的相位關(guān)系是不斷改變的。

6. 電流復(fù)位。電流復(fù)位模式是一種變頻模式，由用戶指定導(dǎo)通時(shí)間，由外部信號(hào)或內(nèi)部模擬比較器截?cái)鄬?dǎo)通時(shí)間使PWM輸出關(guān)斷。

7. 限流。限流模式是標(biāo)準(zhǔn)、互補(bǔ)、推挽、多相和可變相位模式的一種形式，其中模擬比較器或外部信號(hào)會(huì)逐周期截?cái)鄶?shù)字PWM的導(dǎo)通時(shí)間。

結(jié)語(yǔ)

電源產(chǎn)品中正越來(lái)越多地使用數(shù)字電源轉(zhuǎn)換技術(shù)以提高產(chǎn)品的性能、效率和功率密度。本文闡述了設(shè)計(jì)人員可用來(lái)達(dá)到這些目標(biāo)的實(shí)用技巧，首先是選擇合適的硬件架構(gòu)。數(shù)字電源設(shè)計(jì)的實(shí)際需求以及如何滿足這些需求是設(shè)計(jì)人員開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的數(shù)字電源產(chǎn)品的絕對(duì)重點(diǎn)。

使用數(shù)字技術(shù)的重要價(jià)值之一就在于它給予了設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造和保護(hù)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)的自由。使用新型靈活的DSC開發(fā)數(shù)字電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員正在嘗試使用新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和算法創(chuàng)新。由于新的IP是采用軟件而不是硬件實(shí)現(xiàn)的，因而可得到快速而高效的測(cè)試。