牛人谈数字电源设计与实现的技术问题

最新更新时间:2012-01-29来源: 互联网关键字:数字电源  设计  技术问题 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

一、什么是数字电源,跟模拟电源最本质的区别?

  本人认为,所谓数字化电源的本质在于电源对输出电流/电压的PWM调节是由数字芯片按照一定的数字控制方式和算法产生,这是数字电源的最本质特征.那些扩充了8位、16位单片机来提供数字输入输出操作界面、远程通讯接口但是电源的PWM调节还是依赖模拟电源调制芯片的电源,只能说它们长了个数字电源的脸,但是没有数字电源的“芯”。

  二、数字电源实现的技术瓶颈问题有哪些?

  本人认为,目前数字电源依然存在高速/高精度的ADC技术问题(数字电源反馈输入);高速/高精度的电源PID调节或者其他算法的PWM调节;高速/高精度的PWM输出问题(数字电源DAC输出)。

  很多的32位DSP/ARM片内的高速10位、12位ADC,作为高速ADC采集可用于高频开关电源,但是其信号输入范围一般是0~3.0/3.3V,工业现场通常的模拟输入范围正负10V却没有任何一款DSP或者ARM片内ADC能解决,只能在外端加入信号调理电路.ADI等少数几家著名的模拟器件厂商的产品目录中虽然有完全符合高速、高精度(16bit~18bit)、输入信号范围正负5V到正负10V的ADC产品,但是在中国大陆却极少见到成功的产品应用纪录,这其中的问题恐怕只有正在调试这些器件的工程师们心里面清楚。

  高精度的电源PID调节或者其他算法的PWM调节在目前流行的32位DSP或者ARM处理器看来并不是个问题,但是如果要加上高速两个字,很多软件工程师恐怕就要皱眉头了。以TI运动控制领域的当家花旦TMS320F2812为例,如果电源设备的开关频率达到300KHz,在150MHz的系统频率下,留给软件工程师的任务是在500个DSP指令周期内完成ADC输入数据处理、电源PID函数调节等实时性要求最为苛刻的任务。如果要想避开电力电子器件在周期开通/关断时造成的谐波,ADC在器件开通的中间时刻采样,那么计数器采用UP-DOWN方式计数在计数周期值处同步触发ADC采样,这个时候软件工程师的可利用DSP指令周期就只剩下可怜的250个了,电源PWM调节任务相当艰巨!

  如果说ADC问题可以外扩高速、高精度器件解决,电源PWM调节可以选用更高速度的DSP/ARM/FPGA来完成,那么最后一个高速/高精度的PWM输出问题,也就是高速数字PWM的分辨率问题,就只能靠提供DSP/ARM/FPGA的国际大厂商解决了。其实数字PWM的分辨率在开关电源的中低频范围内不成问题(这也是TI的C28X DSP能在电机驱动、变频器等领域大行其道的一个重要原因);但是到了高频开关电源,或者高精度电源领域,这个问题马上就变得很突出了。为什么高频、高精度数字开关电源国内依然是一片空白,大家用数字PWM分辨率的计算公式算一算会很清楚。

  

关键字:数字电源  设计  技术问题 编辑:神话 引用地址:牛人谈数字电源设计与实现的技术问题

上一篇:无风扇电源自制
下一篇:如何利用微处理器来控制DC/DC控制器的功率级板

推荐阅读最新更新时间:2023-10-13 10:56

光学设计完成最小级别的带非球面透镜的面贴装LED
日本知名半导体制造商罗姆开发出带透镜的 面贴 装 小型、高输出LED“CSL0701/0801系列”产品,是用于数码相机或带摄像功能的手机等的自动对焦辅助光源的最佳产品。 罗姆公司新型LED 通过罗姆特有的元器件加工技术和光学设计,实现了业界最小级别的2924尺寸(2.9×2.4mm),与以往产品相比安装面积减少65%,高度降低30%,更加轻薄。 近年来,数码相机及部分带摄像功能的手机正朝着小型化、高性能化方向迅速发展,因此,对所使用的电子零部件的小型化、轻薄化要求也越来越高。另外,随着这些设备的多功能化发展,电流越发增加,因此,对更低功耗产品的需求也日益高涨。 另一方面,为了准确测量焦点,自动对焦辅助光用的透镜 LED
[电源管理]
光学<font color='red'>设计</font>完成最小级别的带非球面透镜的面贴装LED
电机驱动控制系统设计
  电动机应用的日益广泛,使其驱动控制的研究也越来越成为人们研究的热点。随着功率VMOS器件以及绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的广泛运用,更多场合使用VMOS器件或IGBT器件组成桥式电路,例如开关电源半桥变换器或全桥变换器、直流无刷电机的桥式驱动电路、步进电机驱动电路,以及逆变器的逆变电路。IR(Inter—national Rectifier)公司提供了多种桥式驱动集成电路芯片,本文介绍了IR21844功率驱动集成芯片在直流无刷电机的桥式驱动电路中的应用。该芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件的单片式集成驱动模块,在芯片中采用了高度集成的电平转换技术,大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求,同时提高了驱动电路的可靠性。
[嵌入式]
嵌入式MIDI文件格式解析设计与实现
1 前言 随着计算机与电子科学的发展,传统的阅读方式正在发生着天翻地覆的变化。在音乐领域,由于纸质乐谱本身具有如不宜保存、查找和携带以及翻页不便等缺点,也促使许多作曲家使用作曲软件制作音乐,使用打谱软件来生成乐谱;但是,虽然制作音乐和生成乐谱的软件很多,相应的阅读乐谱的软硬件设备却很少,由于没有可行的方法把乐谱显示出来,演奏者必须把已数字化的乐谱再打印到纸上,这说明了在音乐领域数字化工作进行的并不彻底。 为了可以把现有的音乐数字化工作扩展到乐谱的阅读,又可以克服纸质乐谱本身的缺点,设计一个跨平台的、便携的、用户友好的电子乐谱阅读器,利用嵌入式的阅读系统代替传统的纸质乐谱与谱架的组合,无疑是一个不错的选择。
[单片机]
嵌入式MIDI文件格式解析<font color='red'>设计</font>与实现
RS485接口的这些电磁兼容设计你知道吗
                                                                                           一、RS485 接口介绍 RS-485 采用平衡发送和差分接收方式实现通信,其接口详细的电器参数如下: 接口定义:A、B 工作电压:-7V-12V 信号速率:10Mb/s 接口电缆: 双绞屏蔽电缆 走线方式:根据实际的情况进行走线,最大长度1000m 二、EMC 设计要求 RS485 用于设备与计算机或其它设备之间通讯,应用与空调产品时其走线时多与电源、功率信号等混合在一起,RS485 接口设计可能会影响的
[嵌入式]
基于LPC2210和SZ1510的车载数字视频压缩记录系统设计
近些年来,计算机技术、多媒体技术和数据通信技术的发展飞速,促使数字视频的应用也越来越广(如视频监控、视频会议和移动电视等)。随后,各种压缩算法的研究使得数字视频的存储和传输极为方便,同时也相继出现了各种视频记录系统。本文设计的嵌入式视频记录系统,可以将摄像头拍摄到的模拟视频数据转变成数字视频数据,经压缩后存储在大容量的存储器上,并可通过专用的回放设备再现汽车行使的整个过程。该视频记录系统可用来记录汽车内各项仪表和前方外视景等视频信息及突发事件标记,它可以将汽车行使过程中的所有信息以数字视频的方式连续动态地记录下来。本系统可以和汽车黑匣子结合,以方便管理部门根据所记录的有关数据对车辆进行有效的管理,更能为事故后的分析提供准确的依据,
[单片机]
基于LPC2210和SZ1510的车载数字视频压缩记录系统<font color='red'>设计</font>
基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制的设计与实现
四旋翼飞行器与传统的单桨直升机相比,其飞行原理简单,结构紧凑,单位体积所提供的升力大,且可以扭矩自平衡而不需要反扭桨。四旋翼飞行器只通过改变螺旋桨的速度来实现各种动作,是一种六自由度的垂直起降机,非常适合在静态和准静态条件下飞行,近几年在军事和民用领域广泛应用。然而四旋翼飞行器是个具有4个输入量,6个输出量的欠驱动系统,控制器的设计要求高。 姿态解算是姿态参考系统的关键技术,算法的优劣直接决定了解算效率和系统的精度。目前姿态描述的主要方式有:欧拉角、方向余弦、四元素法。欧拉角物理意义明确,但存在“奇点”。方向余弦计算没有“奇点”,但三角函数运算量大,不适合实时运算。四元素法没有“奇点”,而且运算为一般代数运算,运算量小,方法简
[单片机]
基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制的<font color='red'>设计</font>与实现
物品无线测试终端系统电路设计详解
  整个系统的工作方式如下:将DTGS-800模块、行程开关、天线和其他辅助电路封装成一个独立单元制成定位终端,固定在存放物品集装箱的开箱口。运输过程中,当集装箱密封完好并正常运输时,此定位终端可以定时向监控平台发送经纬度、时间等信息;而当集装箱被非正常开启时会触及行程开关,该定位终端可及时向监控平台发送报警信息和定位信息。   定位终端硬件总体框图如图2所示。      整个定位终端系统包括电源和电池供电模块、MCU模块及外围电路、DTGS-800模块及外围电路。由一片单片机来控制具有定位功能的DTGS-800,它们之间的通信是通过串口来完成的。由于所选单片机和DTGS-800的工作电平都在各自的工作电平范围之内,
[测试测量]
物品无线测试终端系统电路<font color='red'>设计</font>详解
采用QCM传感器的生物芯片检测电路的原理设计
本系统原设计为8通道QCM检测,即采用8套完全相同的以MAX913芯片为核心的振荡器,通过2个CD4069反相器反相后分别送到4个差频器74LS74的D端,每一个差频器74LS74内部有2个D触发器。2个6M高精度有源晶振分别经时钟芯片CDCV304后变成8个6M输出信号,分别送到4个差频器74LS74的CLK端。经过4个差频器74LS74差频后的频率信号送到可编程逻辑器件EPM570GT100C3芯片的I/O口。EPM570GT100C3在这里做频率计,通过软件编程来实现。记下的差频频率通过8位数据线送到51单片机AT89S52,同时AT89S52对EPM570GT100C3控制,以选择哪个通道,AT89S52处理后的数据
[测试测量]
采用QCM传感器的生物芯片检测电路的原理<font color='red'>设计</font>
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关:

词云: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

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