數(shù)字信號處理的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

電源控制和監(jiān)控的全數(shù)字實(shí)現(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是靈活性和針對不同應(yīng)用調(diào)整性能和特性的能力,這需要對傳統(tǒng)模擬控制器進(jìn)行硬件更改。數(shù)字控制回路還具有對環(huán)境變化和組件值隨耐受性和年齡變化免疫的優(yōu)點(diǎn)。這樣可以更精確地定義性能。DSP芯片還可以響應(yīng)系統(tǒng)性能變量,例如檢測負(fù)載特性和優(yōu)化控制回路以獲得最佳負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)或動(dòng)態(tài)降低輸出電壓以減少待機(jī)模式下的負(fù)載功耗。

輸出電壓的調(diào)整可以擴(kuò)展到更廣泛的范圍,甚至0-105/110%的更一般的應(yīng)用或當(dāng)最終的最佳系統(tǒng)電壓根本不知道。電流限制同樣是可調(diào)的,不僅在“膝”值,而且在過載或短路,可能是“恒定電流”閉鎖或“打嗝”模式下的特性。這在現(xiàn)代高效諧振拓?fù)渲惺呛苤匾?,在這種拓?fù)渲?,用傳統(tǒng)的模擬控制器來實(shí)現(xiàn)所需的多重開關(guān)和環(huán)路補(bǔ)償方案是不實(shí)際的復(fù)雜。

在數(shù)字電源中,除了控制反饋回路外,還可以很容易地包括許多其他可編程功能,這些功能具有系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn),這將導(dǎo)致模擬實(shí)現(xiàn)中的硬件更改。例如,多個(gè)電源的啟動(dòng)/關(guān)閉斜坡速率和順序可通過不同的方案設(shè)置,如“比率”或同時(shí);啟用輸入和信號輸出的極性可隨意切換。故障和狀態(tài)可被監(jiān)測和信號,如輸入欠壓、輸出欠壓/過壓、輸出過流和過溫。如有必要,可以動(dòng)態(tài)調(diào)整所有閾值。例如,如果輸出電壓“動(dòng)態(tài)”調(diào)整得更高,過電壓檢測閾值也可以調(diào)整得更高。

對警告的響應(yīng)也可以在發(fā)出信號之前用可變延遲進(jìn)行編程,并且所產(chǎn)生的動(dòng)作也可以變化,可能只是記錄發(fā)生或關(guān)機(jī)的情況,并在指定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行指定次數(shù)的重新嘗試,或者對于更嚴(yán)重的事件(例如持續(xù)輸出過電壓)立即關(guān)閉。DSP芯片中的非易失性存儲器不僅可用于控制算法和作為響應(yīng)特性的查找表,還可用于記錄其他信息,例如模型和構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、序列號、運(yùn)行時(shí)間以及溫度記錄和故障/警告的事件日志。

最新的具有DSP功能的微控制器允許這種程度的功能,因?yàn)樗鼈冏銐蚩?,可以在每個(gè)開關(guān)周期采樣輸出電壓,在幾百納秒內(nèi)執(zhí)行A-D轉(zhuǎn)換,執(zhí)行反饋控制算法,并且仍然有足夠的帶寬用于低速控制和發(fā)信。為了靈活性和向后兼容性,內(nèi)置的A-D轉(zhuǎn)換器還可以提供模擬控制輸入,如0-5V或0-10V電壓設(shè)置。單獨(dú)的控制和信號通常也可以通過連接器引腳和通信總線獲得,這些總線可以從外部進(jìn)行系統(tǒng)控制,也可以從內(nèi)部連接到電源服務(wù)工程師使用。