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數(shù)字電源和模擬電源的區(qū)別

發(fā)布時間:2023-09-30
數(shù)字電路工作在開關(guān)狀態(tài),對電源電壓干擾嚴(yán)重,在復(fù)雜的電路中,數(shù)字電路與模擬電路采用不同的穩(wěn)壓電源,數(shù)字電路與模擬電路分開布線,最終一點共地。
題圖是采用 usb 接口供電的小功率電路,就不一定分開供電,左圖只有一個電源標(biāo)示 ,判斷不出來電路是否包含數(shù)字與模擬兩部分電路。
右圖是公用電源,通過lc 濾波器,隔離不同功能的電源,顯然電路有數(shù)字與模擬之分,但是沒有獨立供電,抗干擾能力較差。
設(shè)計電路要注意在源頭抑制干擾,在每片數(shù)字芯片的電源與地之間,用最短的路徑焊接高頻濾波電容,如:cc1 高頻瓷介電容 。耗電大的、干擾大的芯片,安裝位置要靠近電源,并且選用鉭電解電容濾波。
模擬開關(guān)式電源已經(jīng)使用了幾十年。其設(shè)計為人們所熟知,而且有許多優(yōu)秀的教科書、仿真工具包、應(yīng)用手冊和研討會。還有眾多廠商提供的大量低成本集成電路,其封裝了許多功能,從集成柵極驅(qū)動器及開關(guān)到電流感應(yīng)和保護(hù)。
數(shù)字控制擁有一些模擬世界不具有的特性,其使開關(guān)式電源設(shè)計擁有迄今還不可能實現(xiàn)的功能。想想一家電源廠商有許多不同功率級的情況吧。采用數(shù)字控制解決方案,可讓一個單處理器與單獨自定義軟件一起工作以滿足每個功率級的需求。大規(guī)模生產(chǎn)時,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)規(guī)模會十分巨大。
模擬技術(shù)+dsp/mcu成為主要趨勢,應(yīng)用方案向消費領(lǐng)域滲透更高集成度、更快瞬時響應(yīng)以及更大靈活性是數(shù)字電源的主要優(yōu)勢。通常情況下,模擬pwm架構(gòu)能夠提供較高分辨率,但無法實現(xiàn)數(shù)字控制架構(gòu)所具備的輸出電壓監(jiān)視、通信及其它復(fù)雜控制功能;而對于數(shù)字pwm,為了達(dá)到與模擬控制架構(gòu)同等的性能指標(biāo)必須具備高分辨率、高速和線性adc,以及高分辨率、高速pwm電路,因而與模擬控制架構(gòu)相比,數(shù)字控制架構(gòu)的成本將大幅增加。綜合考慮兩者優(yōu)勢,maxim公司的ashrafzadeh 認(rèn)為,最佳方案是將模擬pwm與數(shù)字電路相結(jié)合,在不犧牲模擬控制所具備的精度和無限分辨率的情況下,提供數(shù)字控制所具有的全部性能。
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