隨著節(jié)能與智能化成為當(dāng)今世界的重大課題，電源管理也越來越受重視，技術(shù)水平的提升正不斷優(yōu)化電源系統(tǒng)的能效。但是，“高集成度、智能化、高效率、高功率密度”等因素面前，數(shù)字電源比模擬電源更具優(yōu)勢，特別是在有眾多嚴(yán)格調(diào)節(jié)功率級的復(fù)雜系統(tǒng)中，要求監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信和靈活控制環(huán)路，這時數(shù)字解決方案更能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

　　在電子發(fā)燒友網(wǎng)舉辦的第二屆電源技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用論壇會上，ADI公司的應(yīng)用工程師歐應(yīng)陽為我們深度解讀了數(shù)字電源技術(shù)的獨到之處；以及分析了成本、性能方面的優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)，并共同探討了數(shù)字電源的未來創(chuàng)新之路。

　　圖：ADI應(yīng)用工程師歐應(yīng)陽表示，數(shù)字電源控制器將進一步推動電源技術(shù)領(lǐng)域，展示智能化、高效率、高功率密度電源系統(tǒng)，并能逐步的優(yōu)化數(shù)字電源設(shè)計，具有良好的市場前景。

　　高性能電源必備利器

　　我們知道，在電源系統(tǒng)設(shè)計中，控制器運行速度直接反映出電源性能，那么ADI是如何提高數(shù)字電源控制效率的呢？歐應(yīng)陽以ADI公司推出的集成PMBus接口的高級數(shù)字電源控制器ADP1055為例進行了詳細(xì)說明。ADP1055采用ADI的高分辨率、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器檢測技術(shù)，同時具備專有的非線性傳輸功能，其高帶寬性能和瞬變響應(yīng)可以匹敵傳統(tǒng)的模擬開關(guān)控制器。ADP1055內(nèi)集成11個高速ADC傳感，擁有高帶寬，具有6個PWM邏輯輸出，這款芯片在設(shè)計時內(nèi)置程序，并將程序固化于芯片之中，具有超高的運行速度。

　　歐應(yīng)陽同時強調(diào)，電源系統(tǒng)優(yōu)劣不僅僅反映在運作速度上，功率也是一個重要考量參數(shù)。ADP1055支持高能效的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，內(nèi)置全橋功能，具有精密驅(qū)動時序和副邊同步整流器控制特性?？刂破鞯腉PIO（通用I/O）可配置為支持有源箝位副邊高能效緩沖。利用自適應(yīng)停滯時間補償可進一步優(yōu)化能效，從而改善負(fù)載范圍內(nèi)的效率。可編程輕載模式，加上器件的低功耗（《150mW）特性，可進一步降低系統(tǒng)待機功率損耗。

　　為幫助廠商加速產(chǎn)品上市，幫助工程師快速開發(fā)新產(chǎn)品，ADP1055還提供全面的用戶界面（GUI），便于進行環(huán)路濾波器特性設(shè)計和安全特性編程。用戶可通過PMBus接口編程，可編程保護功能包括過流保護（OCP）、過壓保護（OVP）、欠壓閉鎖（UVLO）和外部過溫保護（OTP），這能夠極大的提升電源系統(tǒng)可靠性。

　　特別值得一提的是，內(nèi)置EEPROM可為集成環(huán)路濾波器、PWM信號時序、浪涌電流、軟啟動時序和時序控制提供全面編程選擇。借助ADP1055數(shù)字電源控制器的圖形用戶界面（GUI），能夠設(shè)計并將設(shè)置保存在高度可靠的內(nèi)部EEPROM存儲器中，并可隨時加密，安全性非常可靠。

　　市場趨勢解讀

　　數(shù)字電源市場目前是電源管理產(chǎn)業(yè)中增長最快的領(lǐng)域之一。早期采用數(shù)字電源的領(lǐng)域包括信息技術(shù)與通訊基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，比如服務(wù)器和電信/數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，而現(xiàn)在數(shù)字電源也開始進入消費領(lǐng)域。數(shù)字電源減少了分立元件的數(shù)量、降低整體占位面積、提高功率密度和提供監(jiān)控能力，從而降低總體材料清單成本、降低硬件復(fù)雜性，同時可以在運行過程中優(yōu)化功率級與系統(tǒng)要求。所有這些都可以幫助加快產(chǎn)品的上市速度，降低設(shè)計系統(tǒng)所需的時間與精力，最終降低電子系統(tǒng)的成本。而據(jù)IHS公司旗下IMSResearch的報告“The World Market for Digital Power”數(shù)據(jù)，預(yù)計2017年全球數(shù)字電源市場營業(yè)收入將增至124億美元，由此可見數(shù)字電源市場上升趨勢明顯。

　　歐應(yīng)陽指出，與傳統(tǒng)的模擬電源相比，數(shù)字電源的主要區(qū)別是控制與通信部分，在可控因素較多、實時反應(yīng)速度更快、需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的、復(fù)雜的高性能系統(tǒng)應(yīng)用中，數(shù)字電源更具有優(yōu)勢。數(shù)字電源必須執(zhí)行的電源管理功能可以保留在模擬區(qū)域，也可以轉(zhuǎn)移至數(shù)字區(qū)域。數(shù)字電源可以完成對PWM控制環(huán)路的數(shù)字控制和數(shù)字電源管理與通信任務(wù)。數(shù)字電源控制器在醫(yī)療、工業(yè)、自動化等領(lǐng)域都有非常廣闊的應(yīng)用前景。