高频开关电源数字控制的特点

跟着各种微处理器芯片(如数字信号处理器等)的作业速度的前进、运算能力的增强、集成度的前进,以及成本的下降,使得高频开关电源的操控也能够经过微处理器用软件来完成。与模仿电路相比较,数字化操控具有以下的长处:
  (1)能够完成一些先进的,但叉比较杂乱的操控办法,而这些办法用模仿电路是不能或不容易完成的。

  (2)外围模仿器件数目很少,因为模仿器件的老化和温度漂移等引起的操控功能变差的问题,能够得到有用的改进,可靠性大大地前进。

  (3)操控算法经过软件来完成,能够避免模仿器件参数的离散性所引起的操控特性的不一致性。

  (4)操控办法或参数的修正成本低、周期短。

  (5)适应于对电源模块要求不断前进的智能化要求,能使操控与监控集成在一起,由一个芯片来完成。

  数字操控的主要缺陷是,操控算法的运算速度受限于微处理器芯片的作业频率和运算能力,形成操控点在时间轴上的离散化,引入了纯滞后环节,有可能不能满意频带要求较宽的系统操控要求;此外,关于小功率电源模块而言,通用微处理器芯片的集成度还不能令人满意。但这些问题都会跟着操控算法的改进、微处理器芯片技能的前进逐渐得到解决的。数字化的电镀电源专用芯片也将会逐渐替代模仿芯片。

  事实上,数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)已经在大功率电源转换器中得到了广泛应用,如三相不间断电源(UPS)等大功率电源等。一些电压调节器模块VRM的专用操控芯片等,也应用了数字操控技能。

  高频转换器的操控理论正在不断地开展,操控策略和操控算法也日益杂乱。除了传统的PID等操控办法以外,一些非线性操控策略,如滑模操控(Slide一mode Control),无差迫操控(Dead beat CONtrol)、相量操控(Vector Control)等,跟着DSP技能的开展,这些需要高速数值处理的杂乱操控办法和技能在高频开关转换器中的应用正在成为可能。


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