《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > 模擬電源管理與數(shù)字電源管理
模擬電源管理與數(shù)字電源管理
摘要: 一種新技術(shù)的引入通常需要一個過渡過程,在這個過程中,用戶不斷地檢驗新技術(shù)中實際可行的因素和不切實際內(nèi)容。本文旨在澄清模擬與數(shù)字電源管理之間的不同。從多方面考察兩種技術(shù)差異及其對系統(tǒng)性能的影響。
Abstract:
Key words :

一種新技術(shù)的引入通常需要一個過渡過程,在這個過程中,用戶不斷地檢驗新技術(shù)中實際可行的因素和不切實際內(nèi)容。本文旨在澄清模擬與數(shù)字電源管理之間的不同。從多方面考察兩種技術(shù)差異及其對系統(tǒng)性能的影響。表1、表2分別列出了各自的優(yōu)、缺點:

從用戶的角度看,很難確定哪一種方式更好。不斷提高的系統(tǒng)復雜度為考慮使用數(shù)字電源管理方案的用戶鋪平了道路,雖然有些設(shè)想在不久以前還看起來難以逾越。但是,數(shù)字電源產(chǎn)品的應(yīng)用案例及其相關(guān)的一些傳說表明,人們在某種程度上為數(shù)字系統(tǒng)所能處理的問題蒙上了一層不切實際的光環(huán)。隨著這項技術(shù)步入其自然的發(fā)展軌道,應(yīng)該平息其所伴隨的神秘色彩以及不切實際的宣傳。用戶隨后所面臨的問題是:那一種方案最好?

總的來說,電源管理沒有純粹的數(shù)字或模擬方案。以模擬控制架構(gòu)為例,其內(nèi)部脈寬調(diào)制電路即包含了數(shù)字電路,例如:時鐘、門電路等(如BobMammano設(shè)計的SG1524)。三十年后,數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)成電路同樣也包含了明顯的模擬電路,如:ADC、基準源、放大器等。因此,正確的方案選擇取決于電路功能的合理劃分,而正確的劃分又與當前可以利用的技術(shù)和系統(tǒng)需求有關(guān)。因此,當前的劃分標準可能不同于將來的標準。

目前,為了滿足系統(tǒng)誤差的要求,一個理想的系統(tǒng)應(yīng)能提供較高精度,要求電源具有更小的體積,而且滿足高速通信、高速處理系統(tǒng)中微處理器或ASIC對電源容限的苛刻要求。基準精度一般為1%,而最新的處理器、ASIC電源要求誤差不超過幾毫伏。工作在低壓狀態(tài)時,要求優(yōu)于1%的精度,而且在高溫情況下也必須滿足這一精度要求,目前大多數(shù)系統(tǒng)的工作溫度范圍為0℃~85℃。

由于多處理器核或小尺寸處理器對應(yīng)的I/O口對于不正確的壓差所引起的“閉鎖”現(xiàn)象非常敏感,電源的跟蹤與上電順序也非常關(guān)鍵。復雜的電路板需要多電源供電,因此對上電順序和跟蹤的要求也更加嚴格。這些功能利用模擬技術(shù)很難實現(xiàn),而數(shù)字技術(shù)則可解決這一復雜問題,提供精確、簡單的方案。
 

表1

 

表2

 
高端系統(tǒng)要求近乎為零的故障時間,因此,對于冗余系統(tǒng)的監(jiān)控也十分重要,以確保系統(tǒng)可靠工作。這就需要了解產(chǎn)生電源故障的原因和過程,在出現(xiàn)問題時采取迅速的解決措施。用模擬技術(shù)構(gòu)建監(jiān)控電路需要很多分離元件或?qū)S秒娐贰S行┫到y(tǒng)由于受體積、價格及復雜度的限制,不得不簡化了監(jiān)控環(huán)節(jié),導致較低的系統(tǒng)可靠性。對于數(shù)字系統(tǒng)來說,提供這種系統(tǒng)檢控幾乎不需要增加系統(tǒng)成本。在數(shù)字系統(tǒng)中,用于數(shù)字引擎操作的信息采用數(shù)字格式,可以很容易地增加通信容量。

為了快速占領(lǐng)市場、支持產(chǎn)品的需求,設(shè)計人員常常在很倉促情況下開發(fā)ASIC,甚至沒有經(jīng)過完整的評估就投入使用。從而使產(chǎn)品在投放市場的過程中處于兩難境地,一方面可能需要昂貴的招回成本,修改工作電壓、監(jiān)控電路及上電順序控制;另一方面可能忽視系統(tǒng)的可靠性,為系統(tǒng)的后續(xù)使用埋下隱患。這兩種情況都違背了零失效時間的系統(tǒng)要求,這時,比較明智的選擇可能是數(shù)字方案,對系統(tǒng)進行現(xiàn)場編程,對用戶來說實現(xiàn)方便、透明的系統(tǒng)升級。
 

圖1:基本數(shù)字處理功能,基于MAX8688數(shù)字控制/監(jiān)測IC

 

圖2:可控制、監(jiān)測4路電源的系統(tǒng)


方案的折中考慮

從目前的系統(tǒng)及不斷涌現(xiàn)的需求看,利用模擬方法解決所有問題顯然不能滿足發(fā)展的需求。目前,很多用戶在考慮數(shù)字方案時,比較關(guān)心的一個問題是“閉環(huán)問題”。對于大多數(shù)工程師來說,數(shù)字電源意味著一個能夠進行數(shù)據(jù)通信、讀寫信息、更改設(shè)置、無需改變硬件進行升級的系統(tǒng),在數(shù)字域完成這些操作無需閉環(huán)反饋。

對于選擇數(shù)字電源還是模擬電源這個問題,其原則應(yīng)該是“合適就好”。如上所述,數(shù)字或模擬方案都不能保證所用功能的最優(yōu)化。每種方案都有其固有的優(yōu)點和缺點,正確的系統(tǒng)分析有助于為具體的應(yīng)用提供最合理的解決方案。
 

表3:模擬與數(shù)字電路分析


上表中的脈寬調(diào)制電路(PWM)可能最好保留模擬架構(gòu),它主要由基準、誤差放大器、比較器和電壓斜波電路組成,有些方案還包括滯回電路。任何情況下,保留這些基本的模擬電路單元都是比較理想的選擇,它占用更小的硅片面積,也更便宜。PWM控制IC包括許多其它單元(電壓調(diào)節(jié)、MOSFET驅(qū)動、遠端檢測放大器、欠壓鎖存電路及過壓、過流保護電路),但大部分電路不受PWM電路形式(模擬或數(shù)字)的影響。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
主站蜘蛛池模板: 久久这里有精品视频任我鲁 | 69黄在线看片免费视频 | 色综合久久久久久久久五月 | 人人公开免费超级碰碰碰视频 | 日本三级香港三级妇三 | 亚洲一区色图 | 亚洲国产精品自产在线播放 | 黄色网址在线免费看 | 小明免费看视频 | 亚洲女视频 | 一级做a爰片性色毛片武则天五则 | 亚洲国产成人最新精品资源 | 性美国xxxxx免费 | 一级毛片看一个 | 欧美二级| 久99国产在线视频 | 成年免费看片在线观看 | 日日摸夜夜摸人人嗷嗷叫 | 99久久999久久久综合精品涩 | 久久久久成人精品免费播放动漫 | 青青草国产在线 | 欧美激情a∨在线视频播放 欧美激情二区 | 免费又黄又硬又大爽日本 | 日日操夜夜操免费视频 | 网站在线观看你懂的 | 极品美女丝袜被的网站 | 亚洲美日韩 | 欧美成在人线a免费 | 久久国产高清一区二区三区 | 欧美91视频 | 午夜看片网站 | 欧美在线精品一区二区三区 | 制服丝袜在线第一页 | xxxxxx日本处大片免费看 | 交视频在线播放 | 日本三级日本三级人妇三级四 | 操操操天天操 | 国内国语一级毛片在线视频 | 午夜高清在线观看免费6 | 久久99国产亚洲高清观看首页 | 女性一级全黄生活片 |