使用状态机设计数字电源

数字电源可实现许多有趣的功能。通过可编程调节环路，可以在不同的工作条件下实现更好的环路行为。电源与整个系统的数字接口可实现电压和电流的精确监控。此外，数字电源具有很高的灵活性。可以相当快速地修改不同的参数。这简化了电路设计过程，加快了系统衍生产品的开发。

尽管如此，许多电源专家在转向数字时仍存在一些阻力。电源设计人员通常不是经验丰富的软件工程师。通常在数字电源项目中，将软件工程师添加到开发团队中。经验表明，由电源专家和软件专家联合开发电源可能会产生一些复杂情况。

两者之间的沟通可能会导致误解，从而导致项目延误。

图形用户界面 （GUI） 是解决这一困境的一种解决方案。这些简化了数字电源的编程。此类 GUI 可从许多不同的数字控制器 IC 供应商处获得。通常，它们的设计方式使电源专家可以直观地使用它们。图 1 显示了这样的图形用户界面。可以使用鼠标选择电源的不同方面，并且可以在屏幕上的不同功能图中进行不同的设置。

图1.数字电源的图形用户界面。

许多不同的数字电源仍然有一个明显的缺点。图形用户界面通常会生成代码，然后将其编译为在微控制器内核或DSP上运行。设计人员对生成的代码的可靠功能负全部责任。可能会发生错误，作为鉴定过程的一部分，需要通过测试向量来发现错误。对于图形用户界面的每一次小修改，都需要重复此鉴定过程。

一种更方便的方法是选择基于状态机的数字电源控制器 IC。例如，ADI公司的ADP1055就是这样一款器件。图2所示为电路框图。数字逻辑就像状态机一样。可以在图形用户界面中设置电源行为的变化，如图1所示。这些更改不会为微控制器生成新代码;它们只会在状态机中设置不同的寄存器状态。由于这个过程，数字电源的功能仍然由数字电源控制器IC的数据手册定义，不需要软件或代码认证。

图2.ADP1055的框图，基于状态机。

图形用户界面和状态机的组合简化了数字电源领域的第一步。这种方法对于没有专门的软件工程师来支持电源管理专家的组织特别有吸引力。此外，它在软件代码资格认证需要付出巨大努力的领域也很有吸引力。此类领域的一个例子是汽车。

如今，有许多不同的基于状态机的电源控制器。ADP1055如图2所示，适用于不同拓扑的电气隔离电源。但是，它也可以用于采用交错技术的负载点 （POL） 应用。

审核编辑：郭婷