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模拟电源VS.数字电源——唇齿相依还是水火不容?

老墨?? 2015年05月28日 ?? 收藏3
模拟电源还是数字电源?两种技术哪个更有前景?一种技术会不会以压倒性优势取代另一种?两大阵营你来我往,好不热闹。从用户的角度看,很难确定哪一种方式更好。因为不断提高的系统复杂度为数字电源铺平了道路,而已经存在了几十年的模拟电源又有着诸多的固然优势。如何取舍?本文试图评判一下。

数字电源处理负载与效率时更有优势?

对于数字电源,用户有哪些期待?随着产品的性能不断提升,数字电源首先需要能够实现更复杂、更先进的算法;其次,随着电子设备内的晶体管技术越来越先进,用户对于开关频率的要求也更高;此外,用户还希望能有更多的性能提升空间,需要更多的独立控制环或更多输出,以及更多的差异化功能。

Microchip 16位单片机部门产品营销经理Tom Spohrer表示,在应对负载与效率的关系时,数字电源技术更胜一筹。他通过CSCI效率要求(下图)比较了两者的差距。图中纵轴代表效率,横轴代表负载,三条曲线分别代表钛金标准、铂金标准和黄金标准。如果想达到最高等级的钛金标准的话,就必须要在负载达到50%的时候,效率达到96%。当然更为困难的是,在10%的时候,效率达到90%。要想实现第二个目标,模拟技术几乎很难,所以很多客户转用数字技术,能够实现负载10%的时候效率达到90%。

数字电源处理负载与效率时更有优势?

为了在不同的负载条件下提升效率,一种方式是通过自适应算法,包括切相、死区调节、可变开关频率、可变高电压来实现,但是这样对计算资源的要求会更高。当处理瞬态响应时,模拟电源更快,但有时效率不够高,而数字电源的优势在于当负载发生巨大变化,没有达到预计输出功率时,可以进行实时系数调整,以适应全新的负载的情况。此外,如果使用预测算法的话,数字电源无需采用控制环阻尼控制来进行脉宽调制,可以在最大值和最小值之间找到一个合理值,从而使得功率输出达到一定的目标。

下一页:模拟电源在工业领域仍大有可为?

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工业电源? DSP? 开关稳压器? MCU?

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