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數(shù)字電源取代模擬電源的決定因素

發(fā)布時(shí)間:2024-04-23
數(shù)字控制能解決問題,是因?yàn)樗哂斜饶M控制更好的性能、更靈活且在復(fù)雜的設(shè)計(jì)中更易用。然而下面總結(jié)的六個(gè)方面是決定了模擬電源被數(shù)字電源取代的主要因素。
1、瞬態(tài)響應(yīng):控制機(jī)制極大影響了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。例如,與電流模式相比,磁滯控制器的瞬態(tài)響應(yīng)會(huì)有很大不同。每種控制模式都既有優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn)。數(shù)字解決方案讓你能無縫地從一種模式轉(zhuǎn)換到另一種模式,以提供最優(yōu)的瞬態(tài)響應(yīng)。雖然模擬解決方案可以提供很好的點(diǎn)方案,但極少出現(xiàn)足夠靜態(tài)的工作狀況,讓你能實(shí)現(xiàn)所設(shè)想的點(diǎn)方案。
2、調(diào)節(jié)精度:一般來說,調(diào)節(jié)精度是根據(jù)線電壓、負(fù)載和溫度來定義的,因?yàn)檫@些條件中的每一個(gè)都會(huì)影響調(diào)節(jié)精度。數(shù)字控制器可以監(jiān)視這些條件,并采取控制措施,在整個(gè)工作條件范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化。
3、穩(wěn)定性:數(shù)字控制能夠提供比模擬方案更好的補(bǔ)償(更好地調(diào)用極點(diǎn)和零點(diǎn)),因此在穩(wěn)定性上的控制要好很多。另外,補(bǔ)償能夠隨著條件的變化而變化,使系統(tǒng)能在很寬范圍的條件下實(shí)現(xiàn)最佳的穩(wěn)定性。模擬控制器的補(bǔ)償是固定的,而數(shù)字控制可提供可調(diào)的甚至是自適應(yīng)的補(bǔ)償。
4、故障響應(yīng):數(shù)字電源控制器提供了大量故障響應(yīng)的選項(xiàng)。每種故障都有唯一的響應(yīng)特性,可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行調(diào)整。模擬控制器一般只有一個(gè)固定的故障響應(yīng)(如斷電/斷續(xù)/過載),用戶也只能選擇用或者不用。數(shù)字控制還能提供濾波器功能,降低虛假故障的可能。
5、效率:許多控制結(jié)果都會(huì)影響到效率,包括死區(qū)時(shí)間、開關(guān)頻率、柵極驅(qū)動(dòng)等級(jí)、二極管仿真、加相和缺相等。針對(duì)這些因素,當(dāng)前數(shù)字控制所提供的數(shù)字控制算法在整個(gè)工作條件范圍內(nèi)進(jìn)行了優(yōu)化。因此,在某個(gè)工作點(diǎn)下,你也許能將模擬控制器調(diào)整到很高的效率,但數(shù)字控制器卻可對(duì)所有的工作點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。
6、可靠性:減少元件數(shù)量、降低工作溫度(通過效率優(yōu)化)是數(shù)字電源提高系統(tǒng)可靠性的兩個(gè)途徑。此外,靈活的故障響應(yīng)和探測(cè)元器件參數(shù)微小變化的能力,可以大幅減少停機(jī)時(shí)間。
一般情況下,對(duì)大多數(shù)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和基本要求來說,數(shù)字控制可能有點(diǎn)大材小用。當(dāng)然,數(shù)字電源控制的靈活程度足以應(yīng)付這些簡(jiǎn)單的應(yīng)用,其功能可能超出實(shí)際所需。因此,數(shù)字控制器顯然是備受歡迎的解決辦法。另外,數(shù)字電源控制一般比模擬控制器具有更高的集成度。然而,集成度還不足以滿足設(shè)計(jì)重用和靈活性的要求;但是,數(shù)字電源控制器適用于各種各樣的應(yīng)用,無需借助附加電路。從這個(gè)意義上說,這項(xiàng)技術(shù)的靈活性要遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的模擬技術(shù)。
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