芯片公司对数字电源有各种各样的定义。

一些公司认为,数字电源包括围绕模拟PWM(脉冲宽度调制)环路的数字功能和通信链路。

其他公司则声称数字电源是带有内置数字PWM芯片的状态机。

一些公司表示,数字电源包括一个通用DSP,该DSP运行的算法会闭合控制回路。

在过去的十年中,从理论上讲,真正的数字电源具有带状态机或DSP的数字PWM环路。

将串行总线添加到模拟PWM器件不能成为数字电源。

但是,数字电源可以免除或消除某些组件的要求,从而可以降低成本。

图1.数字电源终于达到稳定的批量生产阶段(由Gartner Group提供)。

您可以将FET驱动器芯片和一些代码添加到DSP,以控制涡轮叶片的风扇叶片角度和变频器。

基本上,这是简单的数字电源。

例如,十多年前,德州仪器(TI)开始为其DSP提供电源库。

该公司现在生产多个系列的基于DSP的功率芯片(图2)。

CamSemi试图减少组件数量,并提供了一个5W C2161PX2交流/直流控制器,该控制器在反馈变压器上使用检测绕组,而不是昂贵的光耦合器(参考文献2和图3)。

数字电源不使用二极管来检测反馈波形。

当检测绕组的反馈信号为负且未指示次级的输出电压时,该信号将被消除。

为了降低成本,Exar制造了16A XRP7740数字电源芯片,该芯片可为机顶盒或数据服务器提供多个电源轨(图4)。

Exar在芯片上拥有许多专利,包括在实际控制回路中使用较小的芯片面积(参考文献3)。

这样,Exar的芯片价格可以与模拟芯片竞争。

公司的任何DSP的数字电源库图2.您可以编译德州仪器(TI)的任何DSP数字电源库,或使用该公司的专用芯片制作数字电源系统。

TI还制造了使用状态机3的数字电源芯片图。

CamSemi公司提供5W开关电源控制芯片,该芯片具有一个双极性晶体管来代替线性电源。

开关设计效率更高,使用的铜线更少,从而降低了成本。

图4. Exar的XRP7740可以在四个通道上提供16A输出电流。

智能IC设计使芯片变小,因此该公司提供的芯片价格可以与模拟解决方案竞争。

数字电源还可以完成逐周期环路补偿。

例如,Intersil的数字电源管理团队Zilker Labs最近推出了ZL6105,它使用状态机来完成逐周期自动补偿(图5)。

另一个例子是新兴的Powervation公司使用数字电源ASIC完成电源的逐周期补偿。

(图6)。

这种实时环路补偿是数字芯片相对于模拟芯片的主要优势。

这些数字电源控制器可以跟踪由于老化和干drying而引起的电解电容器的退化。

如果将组件设计为电源砖,则数字控制器可以检测砖的输入和输出电容,并在每个周期内进行补偿。

其他数字电源芯片可以执行一次自补偿周期,以帮助创建数字补偿滤波器的因数。