淺析利用數字控制技術優(yōu)化電源系統(tǒng)設計
數字轉換器的基本要求
對任何數字電源轉換器的基本要求是必須至少要有最優(yōu)秀的實用模擬解決方案的效率,并且不犧牲任何電氣性能——包括穩(wěn)壓精度、瞬態(tài)響應或輸出噪聲電平。事實上所有電源轉換器在輕負載時都具有最低的效率,而且大多數模擬DC/DC轉換器在達到輸出最大功率的15-20%時才開始趨于高效工作。
一般來說,這種轉換器大約在最大負載的50-70%時取得最大效率,這正是它們的設計人員希望用戶使用的負載范圍。直到最近,這種特征工作范圍一直非常適合負載相對穩(wěn)定的大多數系統(tǒng),但今天越來越多的系統(tǒng)被設計為只要有可能就關閉盡可能多的功能以節(jié)省能耗。
這種情況下要求更多的電源能夠在非常輕負載時就能高效工作,這時在可能根本不是很穩(wěn)定的轉換器輸入電壓方面可能出現回跳或次生效應。如圖2中的一對典型的四分之一磚塊中間總線DC/DC轉換器所示,設計良好的數字轉換器可以從滿負載的約10%開始就能提供比模擬轉換器相同或更高的效率,然后直到100%負載都能保持性能優(yōu)勢,同時對不斷變化的輸入電壓提供出色的容差性能。
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