连年来，很多相干的身分导致对数字电源打点的需求急剧上升。很多板卡计划职员已经转向开拓中间总线电源布局，通过行使多个单板DC/DC转换器来发生差异矽器件所必要的多样化的电源要求。这导致一个很明明的功效就是在产物的计划、出产测试及一般行使的进程中，设置、节制及监控这些电源将变得越发的伟大。光是节制上电/下电时序就必要专门的可编程集成电路及大量的特殊部件，更别说用于机动的体系级节制和诊断所必要的设置或及时反馈办法。

    今朝很多高机能的DC/DC转换器还是通过简朴的无源元件发生的模仿信号来举办配置和节制。纵然具有最先辈电源转换拓扑布局的高机能转换器，也有也许必要行使外部调理电阻和电容来确定诸如?动时刻、输出点值及开关频率等参数

。虽然，这些参数没有一个是可以在慌忙中变动的，因此自顺应的电源打点方案就不行能实现。

    除了一些专门用于微处理赏罚器（其以VID代码的情势为输出电压节制提供有限的数字编程性）的转换器之外，市场上大大都砖形转换器、中间总线转换器及负载点（Point of load, POL）转换器如故是回收模仿节制的。对数字节制需求最为急切的长短断绝负载点转换器，由于这些转换器普及用于板卡上并为器件提供最终电压。然而，这个需求也得当于断绝转换器，因此，毫无疑问，计划者们但愿可以或许很快获得其他的数字可编程电源。

    一、数字电源的界说

    数字电源或数字节制电源有几种差异的寄义。

    最简朴的界说是通过数字接口节制开关稳压器，这也许包罗通过I2C或相同的数字总线节制输出电压、开关频率或多通道电源的排序，?动、裕度节制、加电和断电排序等等都可以通过一个或多个数字信号节制。现实上，今朝市场上的许多电源打点集成电路都以这种方法事变∶通过数字接口节制模仿开关稳压器。

    第二个是给前面界说加上所谓的数字遥测。在这种环境下，提供特另外节制成果以监督开关电源的状态，如温度、输出电流、输入电流、输入电压、输出电压等，并按照需求或周期性地向主机陈诉。ID标志、妨碍状态信息乃至时刻标志变乱等其他信息也可以存储在片上非易失性存储器中，并在未来某个时刻陈诉这些信息，具有大量数字集成电路的高端体系是这类数字电源的方针市场，而较低本钱的斲丧类产物也许不必要这样的信息。

    第三个也是最野心勃勃的数字电源寄义是，用数字电路彻底代替开关稳压器中的全部模仿电路。听嗣魅这样将使开关稳压器更轻易计划、设置、不变、调理和贩卖。更进一步的来由是，通过编写几行简朴的代码，一个焦点数字电源集成电路就可以设置成升压稳压器、降压稳压器、负输出、SEPIC、反激式或正激式转换器。正是数字电源的这个寄义最难以领略，由于从基础上来说，电源是模仿的。乃至用ADC和DSP代替偏差放大器和脉冲宽度调制器的数字开关稳压器也如故必要电压基准、电流检测电路和开关或FET驱动器。另外，电感器或变压器和电容器在实现数字电源时也是不能没有的。

    二、数字电源与模仿电源的区别

    数字电源与模仿电源的区别首要齐集在节制与通讯部门。在简朴易用、参数改观要求不多的应用场所，模仿电源产物更具上风，由于其应用的针对性可以通过硬件固化来实现，而在可控身分较多、及时回响速率更快、必要多个模仿体系电源打点的、伟大的高机能体系应用中，数字电源则具有上风。

    另外，在伟大的多体系营业中，相对模仿电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与一再行使性行使户可以利便变动事变参数，优化电源体系。通过及时过电流掩护与打点，它还可以镌汰外围器件的数目。

    数字电源有效DSP节制的，尚有效MCU节制的。相对来讲，DSP节制的电源回收数字滤波方法，较MCU节制的电源更能满意伟大的电源需求、及时回响速率更快、电源稳压机能更好。

    数字电源有什麽甜头它起首是可编程的，好比通信、检测、遥测等全部成果都可用软件编程实现。其它，数字电源具有高机能和高靠得住性，很是机动。

    三、数字电源的成长

  数字电源是一种新技能，现阶段其成长受到人们对它的一些误解而较量难推广∶

    1、数字电源本钱高得吓人

    已往，一说到“数字”，人们就以为本钱高于传统的模仿办理方案──较之数字办理方案具有的其他利益，譬如尺寸缩小、具有机动性与顺应性、可测试性加强、诊断成果及扩展成果，本钱高是一大负面身分。不外与行使所占空间较大的专有技能制造的模仿反馈回路对比，操作市场上现有的CMOS技能实现数字反馈回路所需本钱较少。其它，回收真正数字电源的办理方案整体本钱比其他现有方案低得多。

    2、数字电源伟大得多

    人们有一种概念，以为电源计划职员生成就是模仿技能计划职员，因而不想处理赏罚编程带来的伟大性。数字电源打点的支持者提出，我们不单对力争创新的计划职员 (他们并没有受到鼓起的数字电源的威胁)没有给以足够重视，并且现实上，编程并不是意味著编写代码，着实只是处理赏罚领导措施驱动的图形用户界面(GUI)，以得到各类体系级利益，个中包罗∶  

     （1）通过及时遥测技能简化了体系级温度打点；

     （2）通过及时遥测技能进步了在妨碍呈现前事先猜测的靠得住性；

     （3）通过在最终模块可能主板测试阶段完全自动化的搜查和可变电阻器微调等成果进步可制造性。

     现实上，数字电源迟迟得不到接管是由于顾主以为数字技能未获得证明、技能伟大及本钱奋发。这不敷为奇，由于业界在70年月末碰着了相似的环境∶其时电源从线性改为开关式，而最初开关式也被以为价值昂贵、不行靠(输出噪音大)。不外，一旦顾主熟悉到开关式电源所具有的利益(机能更高、尺寸更小)，而且学会了怎样实验新的开关式电源技能，线性电源很快就被裁减了。几年後，随著顾主认识其具有的利益、市场上呈现更多的提供商息争决方案、看到无需特殊本钱就能带来的比模仿办理方案更好的结果，数字技能会呈现相同的转型。

    从今朝环境看iWatt、TI德州仪器、凌特公司(Linear Technology)等大公司纷纷推出本身的数字电源IC，这外貌业界对数字电源的远景是看好的。据iSuppli和雷曼兄弟公司的陈诉表白，整个数字电源市场将在2006年实现创收1.68亿美元阁下，而且很快会成为电源市场很是重要的一部门；业界预计年复合增添率(CAGR)在今後几年将高出 100%。

    四、数字电源IC

    今朝，较量领先的数字电源IC开拓商有德州仪器、凌特公司(Linear Technology)、Integrated Power等大公司。下面以德州仪器的UCD7K、UCD8K和UCD9K系列数字电源IC为例，先容数字电源IC的首要特点。

    1、UCD7K数字电源驱动器

    德州仪器的UCD7000系列IC首要应用于数字电源可能必要快速局部电流限定掩护的场所，兼容尺度3.3V DSP微节制器I/O端口。UCD7201是该系列个中之一，其成果框图如图1。

图1、德州仪器数字电源IC UCD7201布局框图

    UCD7201 可与UCD9110、UCD9501等数字电源节制器举办双端拓扑毗连。可编程门限，具备可由主节制器监督的数字输出电流限定符号。高阻抗数字输入端，可以输入频率高达2MHz的3.3V逻辑电平信号，引脚内部有施密特较量器防备外部噪声滋扰。有电流限定符号引脚。电流限定门限配置端口，可将门限配置的 0.25V到1.0V之间的恣意值当其开路时门限缺省值为0.5V。以上端口的引脚设置位置按照元件封装差异而有所变革。该IC内部还可以向节制器提供电源。UCD7201典范应用电路如图2。

图2、UCD7201典范应用（推挽转换器）

    2、UCD8K系列数字电源节制器

    UCD8620是一种数字节制推挽式模仿PWM节制器，为UCD8K系列产物之一，其内部布局图如图3。UCD8620的首要特点包罗∶回收电压模式或峰值电流模式节制，可以提供机动的节制要领；回收带标志的可编程过流限定，可以提供妨碍掩护以及机动的过载掩护；可接管来自数字节制器的时钟输入，其数字节制式开关频率具有最大占空比；带有110V高压?动电路，可以直接回收48V的简化?动；以及通过片上3.3V、10mA线性稳压器为数字节制器供电等。图4和图5是别离是它在电信半桥式输入转换器和电信推挽式输入转换器方面的典范应用。

 图3、UCD8620内部布局图

图4、UCD8620典范应用∶电信半桥式输入转换器

3、UCD9K高判别率数字节制器

     UCD9501是UCD9K系列高判别率数字节制器的第一个产物，它包括一个100MHz、32位哈佛布局DSP核，一个时钟和按时节制模块，一个12 位、6.25MS/s采样速度的ADC；外部数字I/O，包罗PWM输出和存储器。UCD9501内部布局见图6。图7是基于UCD9501或F2801 DSP的数字电源参考计划。

图6、UCD9501内部布局

图7、AC/DC整流器参考计划

    五、结语

    随著IC厂商不绝推出新型号、机能更好的数字电源IC产物以及用户对数字电源熟悉的深入，数字电源将会获得遍及，计划要领机动靠得住度高的数字电源产物将会给人们的糊口带来利便。