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数字电源的现实应用还有多远？

2008-04-21 01:54:01 作者：Yorbe Zhang 来源:电子系统设计

关键字：数字电源

电源系统的发展和创新是永远的话题。数年前开始进行热烈讨论和研发的数字电源迄今为止还没有一个十分明确的定义，但业界的一些共识可以总结为：1. 数字电源的核心是电源转换控制部分；2. 数字电源需要一个总线标准以协调处理器和电源转换的工作。

对于第一项，由于业界目前仍缺乏有效的理论方法和解决方案，还存在成本和一致性的困扰，使得对整个电源转换回路进行数字控制的应用发展相对缓慢。

对于第二项，业界比较趋于一致的是采用PMBus总线。PMBus是一种开放标准的数字电源管理协议，通过定义传输和物理接口及命令语言来促进与电源转换器或其它设备的通信。

从数字电源的发展情况来看，在初期的应用主要集中在电信、数据通信、服务器中100W以上的DC/DC以及200W以上的AC/DC。在这些应用中，系统相对复杂，体积较大，应用经济性会好，而且数字电源具备的可编程性、以及对数字技术可靠性经验的移植使其具有灵活性好、可靠性高、扩展简便等优点。目前，数字电源已开始向消费电子，包括平板显示器、手机等领域渗透。

传统的模拟电源挑战数字电源的几个主要观点集中在：1. 如何保证数字电源的响应速度或带宽？模拟电路可以实现瞬时响应，而数字控制则是个采样系统，对响应速度有更高的要求；2. 为什么要用复杂的DSP或MCU代替已非常成熟的模拟线路，是否有价值？

数字电源的拥戴者们通过采用高速、高性能的DSP或MCU来应对响应速度的挑战，以数字电源的灵活性、可扩展性说服传统的模拟电源用户。在这个领域中，TI、Microchip、National Semiconductor等公司都相应地推出了自己的产品，并已开始进入应用领域。

“电源技术经历了线性、开关技术时代后，开始进入到数字控制的时代，因为从最终用户的角度来看，能量管理占据非常重要的角色，”Ericsson Power Modules AB市场总监Patrick Le Fevre在与我讨论这个问题时表示，“一些新型的移动电话需要18个电压，而且经常在几个毫伏内进行调节，在这类需要复杂供电系统的应用中数字电源可能是最合适的选择；同时，如何提高DC/DC转换器的效率是我们非常关注的话题，数字电源在这个方面也具有很好的优势。此外，其在精确电压控制、散热性能调节、参数重新设置等方面都更加简易可行，还可以有效地减少外部器件数量。”支持数字电源的厂商有自己的声音。

数字电源将是传统模拟电源的一个演变和发展，而PMBus总线在业界的广泛认同，将对这个演变和发展起到非常积极的促进作用。Ericsson支持PMBus总线的电源模块将于今年Q3推出样片，Q4进入量产。“PMBus将在2007年内正式启动。其可以节省电源的执行成本，并提供灵活的控制方法，实现诸如上电时序、参数改变等控制。”Fevre表示。

数字电源的发展将最终促进整个电源业的发展，无论从技术上还是成本上。