數(shù)字電源開發(fā)周期正在縮短

 
  
       數(shù)字電源是一個(gè)新興的產(chǎn)品領(lǐng)域，對(duì)于數(shù)字電源的概念，業(yè)界還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。對(duì)于TI的C2000產(chǎn)品來講，它支持的數(shù)字電源是一個(gè)全數(shù)字化的解決方案：電源的實(shí)時(shí)控制部分和系統(tǒng)的管理、監(jiān)控完全采用數(shù)字化的CPU來實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在，有些電源產(chǎn)品核心的控制部分采用模擬技術(shù)，但增加了數(shù)字化監(jiān)測(cè)或管理功能，這樣的電源產(chǎn)品有時(shí)候也稱為數(shù)字電源。相對(duì)于傳統(tǒng)的方案，全數(shù)字化電源帶來很大的變化，比如電源的負(fù)載情況非常復(fù)雜，用傳統(tǒng)的模擬電源來做需要復(fù)雜的處理電路，整個(gè)控制環(huán)路實(shí)現(xiàn)數(shù)字化以后，控制部分完全是用軟件來實(shí)現(xiàn)，而不再是用模擬電路來實(shí)現(xiàn)，因此，控制策略可以非常靈活。當(dāng)然，這就要求CPU的控制速度要非?？欤@是TI的C2000控制器的優(yōu)勢(shì)之一,它目前的最高運(yùn)行速度達(dá)到150MHz。
       作為一個(gè)電源的數(shù)字化系統(tǒng)方案平臺(tái)，C2000不僅提供了豐富的通信接口，如CAN，SCI，SPI等等，還在芯片上集成了非常高性能的A/D轉(zhuǎn)換模塊和PWM控制模塊,C2000在片上的A/D模塊的最高采樣轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)到80nS，也就是說，在1秒鐘之內(nèi)，它可以完成12.5兆次采樣。其片上的PWM模塊，更是目前針對(duì)于電源控制提供的最專業(yè)的數(shù)字化控制模塊,對(duì)于AC/DC，DC/DC變換電路的各類拓?fù)潋?qū)動(dòng)，如多相PFC、移相全橋的ZVS、ZCS的PWM驅(qū)動(dòng)，都可以在這一模塊上非常方便地實(shí)現(xiàn)。此外，它提供的高精度PWM輸出功能(HRPWM)，在業(yè)界獨(dú)一無二,其輸出分辨率可以高達(dá)150pS。這一高精度PWM功能可以在電源的開關(guān)頻率高達(dá)1MHz的情況下，保持約12.4位的輸出精度。這一技術(shù)被看作是模擬電源向數(shù)字電源過渡的瓶頸的巨大突破。
       從目前電源產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)來看，目前一些電源廠商已經(jīng)采用TI的C2000平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了電源的數(shù)字化，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品系列也在快速增長(zhǎng)。隨著越來越多的數(shù)字電源產(chǎn)品的面世，數(shù)字電源的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得眾多廠商和用戶的認(rèn)可，這也使近年來數(shù)字電源的發(fā)展一直處于加速過程。其背后最主要的推動(dòng)力之一，就是采用軟件代替硬件后，給電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)等方面所帶來的前所未有的靈活性。電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)很復(fù)雜，一旦用硬件來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能，改變或擴(kuò)充功能就非常困難，而用軟件就非常方便?；谶@樣一個(gè)數(shù)字化的應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)，電源供應(yīng)商可以在最短的時(shí)間內(nèi)為其用戶提供針對(duì)性的解決方案。
       電源其實(shí)是一個(gè)對(duì)成本要求特別高的產(chǎn)品。我們目前看到的數(shù)字電源一般都是在200W以上的大功率。在這樣一個(gè)功率級(jí)別上，用CPU代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬技術(shù)，其成本優(yōu)勢(shì)也就顯現(xiàn)出來。目前，因此近年來數(shù)字化電源已經(jīng)成為業(yè)界的一個(gè)熱門話題。
       面對(duì)消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用，數(shù)字電源同樣有應(yīng)用潛力，比如對(duì)于大屏幕電視，數(shù)字電源就比較有優(yōu)勢(shì)。對(duì)成本，無論是工業(yè)界還是消費(fèi)電子領(lǐng)域，對(duì)成本都是比較關(guān)注的，進(jìn)入工業(yè)界的時(shí)候一定要比模擬技術(shù)成本低、性能好，才會(huì)有市場(chǎng)機(jī)會(huì)，進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域也是同樣的。數(shù)字電源進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域，其實(shí)困難之一是人的因素，此前采用模擬技術(shù)的工程師，一下子轉(zhuǎn)到數(shù)字設(shè)計(jì)，不是很適應(yīng)，數(shù)字電源設(shè)計(jì)門檻也確實(shí)比較高，因此，作為在這一領(lǐng)域比較領(lǐng)先的公司，TI也正在采取一些措施來降低設(shè)計(jì)門檻，其中一個(gè)方法就是我們專門開設(shè)了一個(gè)數(shù)字電源的網(wǎng)頁(yè)，為工程師提供參考設(shè)計(jì)，其中包括軟件和硬件，我們也欣喜地看到，數(shù)字電源產(chǎn)品的開發(fā)周期變得越來越短。