电源转换:模拟与数字二选一,还是模拟与数字共存?

最新更新时间:2014-09-11来源: 互联网关键字:电源转换  模拟  数字 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
新兴的复合型或混合信号型电源转换控制器进入市场以来,正逐渐将“模拟与数字二选一”的思路转变为“数字和模拟择优并取”的实用主义模式。这些设备旨在利用模拟和数字两种解决方案的优势,同时缩小它们的劣势。通过将模拟和数字相结合,可以使数字解决方案的灵活性与模拟解决方案中的高效性能、瞬态响应和负载稳定度有效融合。

我们终归是生活在一个模拟世界中。这使得数字解决方案处于不利地位,因为它需要对信息(反馈)进行数字化(通常通过模数转换器完成),随后必须在高速MCU(或DSP)中处理数字控制。数字控制环的带宽与A/D转换的速度以及MCU/DSP的计算速度直接相关。想要更多带宽?那么就需要速度更快的A/D和MCU,当然成本也更高!模拟解决方案的固有优势在于其在模拟域中收集和维护信息,因而无需高性能MCU或A/D转换器。

尽管模拟电源解决方案可提供高效控制,但并不是很灵活。模拟电源设计工程师必须对应用中的性能权衡进行评估,然后针对整个工作空间以及负载配置文件优化模拟设计。尽管多年来该技术足以满足需求,但是市场和行业趋势、消费者预期以及政府规定很快将超出模拟设计技术的能力范围,使其无法满足更高效的需求。解决方案:电源设备必须具有更好的灵活性。除了一般用途,该灵活性还可用于:

1.实现多点电源转换优化,而不是在整个电源转换工作范围内优化

2.作为系统的一部分执行,这意味着其必须能进行配置,以优化系统随时间变化的效率,而不是仅优化电源转换效率

3.将信息传递到系统,从而使能系统优化

毫无疑问,数字电源转换解决方案的灵活性足以满足上述需求。不过,其设计并不轻松,需要在资源、工具和过程方面进行大量投入。数字控制技术与模拟控制技术不同,因此需要新资源,包括数字控制设计和软件工程。对许多公司而言,这种投入已证明是一个严重的阻碍。

考虑到这些机遇与挑战,有理由探索在模拟域中保持电源控制的可能性。此外,这消除了对额外专业技能和资源的需求,同时避免了产品成本增加,因为省去了数字控制所需的昂贵的MCU和A/D转换器。

我们看一下复合型模拟和数字解决方案,如Microchip最新发布的MCP19111。MCP19111将峰值电流模式模拟控制器的性能与小型8位单片机相结合(见图1——框图)。其电源调节完全在模拟域中进行,因此无需高性能的高速单片机。而集成的8位MCU提供了方便的接口用来监视和调节模拟控制器的性能,从而实现了以前无法实现的调节功能。集成的MCU仍保持小巧简单的设计,除了增加灵活性外,还可实现很高的集成度。如图1所示,MCP19111不仅集成了带有模拟控制器的MCU,还包括功率MOSFET驱动器和一个中压LDO。此器件的工作范围非常宽,可达4.5-32V,只需要极少的外部元件,并且在模拟控制中引入了前所未有的灵活度。

电源转换行业持续向更具灵活性和可定制性的数字电源转换技术过渡,而模拟电源转换技术将继续提供具有成本效益的高性能电源转换解决方案。二者的结合,无论是称之为复合型电源转换、混合信号型电源转换还是简单的模拟加数字电源转换,都引入了一种独特的性能、灵活性和成本平衡,这在许多不同种类的应用中极具吸引力。


图1 MCP19111 框图

关键字:电源转换  模拟  数字 编辑:探路者 引用地址:电源转换:模拟与数字二选一,还是模拟与数字共存?

上一篇:Diodes降压型转换器妥善处理负载急速变化
下一篇:数字电源转换为什么会“失宠”?

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 22:45

泰克数字示波器的使用操作说明
数字示波器是具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。请看一下沈阳众博铭诚科技有限公司对数字示波器的操作的详细介绍:   随着电子技术的发展,数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力,早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善,以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。数字示波器可以对数据进行运算和分析,特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象,因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。为了让数字示波器工作在合格的状态,对
[测试测量]
大联大友尚集团推出基于ST产品的GaN电源转换器方案
2023年7月20日,致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商--- 大联大控股宣布,其旗下友尚推出基于意法半导体(ST)ViperGaN50器件的GaN电源转换器方案。 图示1-大联大友尚基于ST产品的GaN电源转换器方案的实体图 近年来,以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料在消费电子领域的渗透率不断提升,其能够以高能效和高功率密度实现电源转换,在快充时代备受欢迎。针对此趋势,大联大友尚基于ST ViperGaN50器件推出了GaN电源转换器方案,能够优化电源的充电效能的同时,保持小型化外观。 图示2-大联大友尚基于ST产品的GaN电源转换器方案的场景应用图 本方案的核心ViperGaN50是一
[电源管理]
大联大友尚集团推出基于ST产品的GaN<font color='red'>电源转换</font>器方案
任意噪声和约束下的最佳数字滤波器设计
   摘 要: 为提高数字谱仪的能量分辨率,利用约束最优化方法提出了一个在任意平稳噪声背景下直接设计最佳数字有限冲击响应(FIR)滤波器的方法。该方法易于附加任意时域和频域约束(平顶、基线恢复等)。详细给出了最佳滤波器的设计推导过程,并在设计实例基础上,分析了滤波器的时域、频域响应和不同约束条件下的最大信噪比曲线。结果证明,该方法能够有效去除基线漂移和弹道亏损,得到了约束条件下的最大信噪比,适合在未知系统噪声特性情况下的高计数率、高精度谱仪中使用。    关键调: 最佳滤波器;数字谱仪;基线恢复   在数字谱仪中,探测器输出信号直接进行模数转换,经过数字滤波可以改善模数转换器(ADC)的线性和精度,因此数字滤波器的设计
[安防电子]
花样解锁 恩智浦数字车钥技术有新突破
近日,恩智浦半导体宣布推出全新的汽车数字钥匙解决方案,使智能手机、遥控钥匙和其他移动设备能够安全地存储,并能实现诸如钥匙共享、多汽车门禁和可配置驾驶权限等新功能,大大提高车主的便利性。 安全的数字钥匙管理是实现解放双手的智能汽车门禁的基础。事实上,从2016年开始就出现了针对无钥匙进入系统的犯罪行为。日前,英国伯明翰大学和比利时鲁汶大学通过研究又发现,丰田、现代、起亚等品牌汽车产品的遥控钥匙防盗芯片存在安全漏洞,更容易被入侵或被盗,波及丰田凯美瑞、卡罗拉、起亚Soul(参数|询价)、现代i10等24种车型的数百万辆汽车。 “消费者在享受新生活方式的同时也要确保安全。”恩智浦安全汽车门禁副总裁兼总经理Markus S
[汽车电子]
花样解锁 恩智浦<font color='red'>数字</font>车钥技术有新突破
数字示波器使用必须注意问题
数字 示波器 因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点,其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异,如果使用不当,会产生较大的测量误差,从而影响测试任务。 区分模拟带宽和数字实时带宽   带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值,而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽,数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=最高数字化速率/K),一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出,模拟带宽只适合重复周期信号的测量,而数字实时带宽则同时适合
[测试测量]
泰克数字实时(DRT)取样技术
为什么采样率如此重要 实际事件是动态变化并实时发生的。那么您的示波器是不是也应该配备适当的技术以便能够实时捕获动态信号呢? 瞬态事件只会发生一次,因此,必须在其发生的同一时间帧内对其进行取样。如果您的示波器取样速率不够快,将高频分量 向下折叠 到了较低的频率中,则会引起显示中的假波现象。 数字存储示波器对输入信号的取样速率越快,所显示波形的分辨率和细节的详细程度就越高。奈奎斯特取样理论表明取样速率至少应为被测信号中的最高期望频率的两倍。然而,该理论仅适用于正弦信号。现今的复杂波形无疑需要高于2X取样速率的数倍,才能精确捕获不断变化的事件或单次事件。 数字实时取
[测试测量]
泰克<font color='red'>数字</font>实时(DRT)取样技术
基于DSP的数字效果器的研究
摘要:提出了一种基于TMS320VC5402的音频信号处理系统。介绍了该系统的总体方案和硬软件设计,并对音频信号的处理算法进行了论述。实际使用证明,所述的基于DSP的硬件和软件系统是一个很好的音频信号采集与处理系统。 关键词:音频信号 音频效果 数字信号处理 在调音台和各种音响设备上,效果器是一种不可缺少的设备。有了效果器,才有了声音的千变万化。高质量的效果器能达到令人满意的效果,使人有身临其境的感觉。现在效果器上的效果种类越来越多,有的多达几十种。实际上从声学原理考虑,一共只有五种基本效果: (1)延时/延迟类(包括延时、延迟、混响、残响等), (2)压缩类(包括噪声门、均衡器等), (3)失真类(包括各种失真、金属、
[应用]
TMS320C6701DSP线性调频信号数字脉冲压缩
  线性调频信号具有抛物线式的非线性相位谱,能够获得较大的时宽带宽积;与其它脉压信号相比,很容易用数字技术产生,且技术上比较成熟;所用的匹配滤波器对回波信号的多卜勒频移不敏感,因而可以用一个匹配滤波器处理具有不同多卜勒频移的回波信号。这将大大简化信号处理系统,因此它在工程中得到了广泛的应用。采用这种信号的雷达可以同时获得远的作用距离和高的距离分辨率。数字化的脉冲压缩系统具有性能稳定、受干扰小、工作方式灵活多样等优点,是现代脉压系统的发展趋势。   本文以TI公司的高性能的TMS320C6701浮点DSP芯片作为实现数字脉冲压缩的核心器件,实现了线性调频信号的频域数字脉冲压缩。    1 数字脉冲压缩原理   数字
[嵌入式]
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved