數(shù)字世界飛速發(fā)展，數(shù)字電源前景無(wú)限

在您的家庭、工作和生活中，每件電子產(chǎn)品都必須由電力驅(qū)動(dòng)，而正是通過(guò)模擬、數(shù)字組件或兩者的結(jié)合使這些電力驅(qū)動(dòng)成為可能。

通常來(lái)說(shuō)，電力都由高壓輸送到我們的家庭和企業(yè)，所以必須借助電源將高壓電轉(zhuǎn)換成大多數(shù)電器以及電器中半導(dǎo)體電路(芯片)適用的電力資源。電源可采用的控制類型有多種，而傳統(tǒng)上采用的是模擬控制。但隨著我們的世界數(shù)字化程度越來(lái)越高，從鐘表到電視機(jī)，各類電源也正逐步數(shù)字化。

在供電系統(tǒng)方面，數(shù)字電源并不新奇。甚至數(shù)字控制已有超過(guò)25年的應(yīng)用歷史，只不過(guò)一直被用于配備高功率系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中，如超大型電動(dòng)機(jī)、不間斷電源(UPS)、能量?jī)?chǔ)存和可再生能源系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常需要3千瓦或更高的功率。

但上述情況已經(jīng)開(kāi)始改變。

致力于研究高壓電源解決方案的Dave Freeman作了如下解釋：

還記得嗎?手機(jī)曾是模擬信號(hào)，通話效果也不錯(cuò)。而當(dāng)手機(jī)剛剛變成數(shù)字信號(hào)時(shí)，您雖能聽(tīng)懂通話內(nèi)容，卻聽(tīng)辨不出對(duì)方身份，這是語(yǔ)音失真的緣故。所以現(xiàn)在知道數(shù)字技術(shù)是如何改變手機(jī)設(shè)備和手機(jī)市場(chǎng)了吧。如果您的手機(jī)沒(méi)有數(shù)字蜂窩，您將無(wú)法發(fā)送短信、訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)、瀏覽媒體視頻和應(yīng)用等。數(shù)字電源也正是以相同的方式演變?，F(xiàn)在，數(shù)字電源不僅具有電源管理功能，還能進(jìn)行多種功率轉(zhuǎn)換，包括轉(zhuǎn)換只需幾瓦的系統(tǒng)。

由于我們的電子產(chǎn)品對(duì)嵌入式處理器、存儲(chǔ)器系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)等數(shù)字電路的依賴性越來(lái)越高，許多工程師開(kāi)始將數(shù)字電源視為他們系統(tǒng)中集成度更高的一部分。在這些系統(tǒng)中，工程師們很快發(fā)現(xiàn)了當(dāng)面對(duì)電源時(shí)期待已久的效果-—— 更好的控制。與手機(jī)從模擬信號(hào)發(fā)展成數(shù)字信號(hào)的情況極為相似的是，工程師們不僅對(duì)電源擁有更強(qiáng)的掌控能力，而且還可以逐漸靈活地把電力輸送到電子系統(tǒng)組件。

“如果您能與電源進(jìn)行數(shù)字交流，那么您就能更加輕而易舉地控制它，因?yàn)榇蟛糠值南到y(tǒng)仍然是數(shù)字電路。在采用數(shù)字電源初期，這是電源管理中重要的一部分。”Dave說(shuō)道。

數(shù)字電源實(shí)現(xiàn)了更高的集成度，從而使更少的芯片或單個(gè)芯片能有效地執(zhí)行多個(gè)組件功能。

而今，我們的數(shù)字電源應(yīng)用已從早期的大功率系統(tǒng)(由功率不低于3千瓦的電源供電)擴(kuò)展到較小功率(多數(shù)情況下低于100瓦)的商業(yè)和消費(fèi)系統(tǒng)，如電信服務(wù)器或可再生能源微型逆變器(超小型電源，可將太陽(yáng)能電池板的電力轉(zhuǎn)換成可輸送到電網(wǎng)的電力)中使用的子系統(tǒng)。

這并不意味著模擬電源組件已遭淘汰。事實(shí)恰恰相反，即使電源內(nèi)有更小型的電源，這些更小型的電源大多數(shù)仍是由模擬組件制成的。我們的工程師讓數(shù)字和模擬電源組件完美結(jié)合，從而在靈活性、成本效益和效率方面取得了一些輝煌的成績(jī)。

有時(shí)，解決方案會(huì)基于模擬電路并集成數(shù)字功能。在其它情況下，工程師則主要以數(shù)字器件為基礎(chǔ)，再添加模擬功能。目前，這種分組法可用于各種應(yīng)用，且適用范圍還在逐步擴(kuò)大。

在太陽(yáng)能逆變器(該裝置能獲取太陽(yáng)能并將其轉(zhuǎn)化為類似網(wǎng)電的電力)中，數(shù)字電源的應(yīng)用可減小整體組件的尺寸，同時(shí)還能提高效率。本質(zhì)上就是在從太陽(yáng)能到網(wǎng)電的轉(zhuǎn)換過(guò)程中可減少電力損失。數(shù)字電源非常顯著的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)太陽(yáng)能逆變器連接到電網(wǎng)時(shí)，可對(duì)監(jiān)管者制定的各種適用規(guī)則進(jìn)行管理。例如，在緊急狀況或危險(xiǎn)狀況下需要快速切斷太陽(yáng)能電池板和電網(wǎng)之間的連接，然后當(dāng)電網(wǎng)能安全地接收電力時(shí)再重新連通太陽(yáng)能。

對(duì)手機(jī)信號(hào)塔電源系統(tǒng)而言，數(shù)字電源一直被認(rèn)為是一個(gè)絕佳的選擇，可確保向復(fù)雜系統(tǒng)持續(xù)供電，讓移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)保持正常運(yùn)行。這些電源系統(tǒng)可從電網(wǎng)或電池備份系統(tǒng)汲取電能。這些系統(tǒng)還必須使電池保持充電狀態(tài)，以便在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)電池能滿足最大運(yùn)行量的需求。數(shù)字電源可提供許多選項(xiàng)，旨在優(yōu)化功率轉(zhuǎn)換效果并管理電源使用情況。

在工廠自動(dòng)化(特別是測(cè)試自動(dòng)化)應(yīng)用中，有大量不同的電源。為精心設(shè)計(jì)這些不同的電源，復(fù)雜的電源管理必須到位，而數(shù)字電源便可輕松解決此類情況。例如，必須先給系統(tǒng)接受測(cè)試的一些部分供電，之后才能為該系統(tǒng)的另一部分供電。

大型數(shù)據(jù)中心需要多個(gè)服務(wù)器和存儲(chǔ)器機(jī)架。這些系統(tǒng)必須能在維修保養(yǎng)過(guò)程中維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而采用數(shù)字電源技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)熱插拔(在連接器仍處于通電狀態(tài)時(shí)插拔服務(wù)器)組件的管理。

最后，在該電源必須保持可用性的情況下，不間斷電源(UPS)系統(tǒng)和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)才能發(fā)揮作用，數(shù)字電源的優(yōu)勢(shì)也才能凸顯。UPS的應(yīng)用無(wú)處不在，從家庭辦公室、零售商店到辦公室樓層再到如醫(yī)院和其他關(guān)鍵設(shè)備不能斷電的建筑物，都能見(jiàn)到UPS的身影。與手機(jī)信號(hào)塔的運(yùn)行方法類似，電力通常來(lái)自電網(wǎng)，但當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可使用電池繼續(xù)為設(shè)備供電。數(shù)字電源可視情況安排設(shè)備供電次序，促使這些系統(tǒng)最大限度地利用電源管理組件。此外，當(dāng)發(fā)生功率擾動(dòng)時(shí)，數(shù)字電源還能通過(guò)接口輕松連接到受電系統(tǒng)，以達(dá)到出色的反應(yīng)速度。

對(duì)于所有這些及其它更多方面的應(yīng)用，德州儀器(TI)擁有最廣泛的數(shù)字電源產(chǎn)品組合。

“通過(guò)將我們的電源和嵌入式產(chǎn)品結(jié)合在一起，TI打造出了最完整的數(shù)字電源解決方案，對(duì)此我們深感自豪。從我們的數(shù)字模擬電源管理到我們的UCD系列目標(biāo)數(shù)字電源解決方案，再到業(yè)界性能最高的數(shù)字電源解決方案產(chǎn)品 —— C2000™ Piccolo™微控制器(MCU)產(chǎn)品系列，我們的設(shè)備能使數(shù)字電源的控制和管理工作更加得心應(yīng)手。”數(shù)字電源和太陽(yáng)能應(yīng)用C2000 MCU市場(chǎng)營(yíng)銷部的Peggy Liska表示，“C2000 MCU系列產(chǎn)品將最新的技術(shù)與設(shè)備推向了市場(chǎng)。”

盡管數(shù)字電源已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，但其仍然蘊(yùn)藏著更大的潛力。我們的工程師正在全力以赴，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，打造與眾不同并能改變數(shù)字電源世界的產(chǎn)品。