完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>
标签 > 数字电源
数字电源主要是开关电源的外特性。一是指数字电源的“通信”功能,二是指数字电源的“数控”功能,三是指数字电源对温度等参数监测功能。
数字电源的关键是电源管理、控制信号的数字化处理,其基本要求是:在保障稳定性的前提下,具有快速性、平稳性和准确性。下面以负载点变换器(POL)为例说明数字电源控制功能的实现原理和方法。
负载点变换器(POL)通常用于将直流输入电压(一般为5V~12V)调节成适用于负载要求的直流输出电压(0.7V~3.3V)。例如,在典型的基于降压(Buck)开关变换器的电路中,Buck变换器包含一个脉冲宽度调制(PWM)主控制芯片,一对主功率开关和一个由储能电感和电容构成的低通滤波器。在脉冲宽度调制控制芯片中,一个电阻分压器对电源的输出电压进行采样,误差放大器将该输出电压与直流参考电压进行比较从而产生电压误差信号,误差信号是一个强度与所需的输出电压校正成正比的模拟信号。通过具有某种控制规律的误差补偿器(Compensator)进行放大后,其输出进入脉宽调制器(PWM),经过与载波(通常为锯齿波或三角波)比较之后产生脉冲波,从而控制功率开关(通常为MOSFET)的导通与关断。由于MOSFET具有较大的输入门电容,因此驱动器电路有必要有效率地导通和关断它们。另有固定电阻电容网络一般会作为补偿回路,以确保动态响应和稳定性之间的正常平衡。
数字电源主要是开关电源的外特性。一是指数字电源的“通信”功能,二是指数字电源的“数控”功能,三是指数字电源对温度等参数监测功能。
数字电源的关键是电源管理、控制信号的数字化处理,其基本要求是:在保障稳定性的前提下,具有快速性、平稳性和准确性。下面以负载点变换器(POL)为例说明数字电源控制功能的实现原理和方法。
负载点变换器(POL)通常用于将直流输入电压(一般为5V~12V)调节成适用于负载要求的直流输出电压(0.7V~3.3V)。例如,在典型的基于降压(Buck)开关变换器的电路中,Buck变换器包含一个脉冲宽度调制(PWM)主控制芯片,一对主功率开关和一个由储能电感和电容构成的低通滤波器。在脉冲宽度调制控制芯片中,一个电阻分压器对电源的输出电压进行采样,误差放大器将该输出电压与直流参考电压进行比较从而产生电压误差信号,误差信号是一个强度与所需的输出电压校正成正比的模拟信号。通过具有某种控制规律的误差补偿器(Compensator)进行放大后,其输出进入脉宽调制器(PWM),经过与载波(通常为锯齿波或三角波)比较之后产生脉冲波,从而控制功率开关(通常为MOSFET)的导通与关断。由于MOSFET具有较大的输入门电容,因此驱动器电路有必要有效率地导通和关断它们。另有固定电阻电容网络一般会作为补偿回路,以确保动态响应和稳定性之间的正常平衡。
电源的两个其它主要部分是输入和输出滤波器网络。这些部分由感应器、电容和电阻构成,可以提供数种功能。输入滤波器有助于保护电源不受电源电压瞬态的影响,在动态负载变化过程中提供一些能量存储,并附带滤波器网络以使电源满足其输入引起的发射规范。输出滤波器稳定输出电压以确保电源满足其纹波和噪声规范,此外还存储能量以帮助维护负载电路的动态电流要求。重要的是,对于模拟或数字控制结构而言,输入和输出滤波器以及电源器件将基本上保持相同。
在典型的数字电源控制系统结构中,输出电压感应排列类似于模拟系统。但是,模数转换器(ADC)代替了模拟系统的误差放大器,从而将感应到的模拟电压值转换成二进制数。除了输出电压之外,了解电源的输出电流和温度等其它模拟参数也非常有用。虽然独立的ADC可以感应每个参数,但是采用单个ADC并在它前面加设一个多路复用路往往是更加常用的方法。多路复用器(MUX)则将在要测量的模拟输入之间切换,并依次将每个输入发送至ADC.
由于MUX和ADC的采样速率是固定的,因此ADC对每个参数都输出一系列数字,每个数字由己知的时间段分隔。这些值供给为系统提供处理能力的微控制器。卡上程序内存存储着微控制器的控制算法,这些算法负责执行一系列有关ADC的输出值的计算。这些计算的结果包括误差信号、想要的驱动器级脉宽、各种驱动器输出的最佳延迟值以及回路补偿等参数。有了这些参数,数字脉宽调制器(DPWM)就可以通过驱动后控制外接的功率MOSFET,而电源管理部分也可以通过一定的接口及协议与外界通信了。模拟系统的外部回路补偿元件此时变得不再是必需的。输出电压、输出电流和温度限制等参数的参考值在生产期间被保存在非易失性内存中,或者可以通过PMBus输入。在系统启动时,数据会由EEPROM下载到数据内存中,主芯片据此控制模块的工作状态。同时,可以通过一定的外部操作来重新读入EEPROM中的默认设置。
模拟电源和数字电源的隔离是电子设计中的一个重要话题,特别是在混合信号系统中,模拟和数字电路需要共存,但又不能相互干扰。隔离技术可以有效地减少噪声干扰,提...
数字电源模块是一种利用数字技术实现电源管理的设备,具有高效率、高可靠性、高稳定性等特点。在实际应用中,数字电源模块需要进行连续调节以满足不同负载和环境的...
大功率数字电源是一种采用数字控制技术实现的电源系统,具有高效率、高可靠性、高稳定性等优点,但也存在一些缺点。 一、大功率数字电源的优点 高效率 大功率数...
数字电源控制芯片是一类用于实现电源管理的集成电路,广泛应用于各种电子设备中。它们具有高效率、低功耗、高可靠性等优点,可以有效地提高电源系统的稳定性和性能...
数字电源控制芯片是一种用于控制电源的集成电路,它具有多种功能,可以广泛应用于各种电子设备中。 电压调节功能 数字电源控制芯片具有电压调节功能,可以根据负...
TMS320C6472 12路数字电源控制器和LDO(8x C6472)的电源参考设计立即下载
类别:电子资料 2024-10-11 标签:电源数字电源tms320c6472
基于Infineon XMC1400搭配CoolSiC™ Mosfet 实现3.3KW高功率密度双向图腾柱PFC数字电源方案
随着社会经济发展、能源结构变革,近几年全球对家用储能系统的需求量一直保持相当程度的增长。2023年,全球家用储能系统市场销售额达到了87.4亿美元,预计...
就在下周!第五届中国电子热点解决方案创新峰会(华东站)中即将于9月27日在苏州太湖万丽酒店盛大启幕。 本次峰会以“数智新能源 提质新生态”为主题,汇聚了...
2024-09-27 标签:数字电源 183 0
基于ST STM32G474的400W Microinverter之数字电源方案
大联大友尚集团 HPL (HPLAB) 实验室设计的 400W Micromiverter ( 微型逆变器 ) 方案,使用 ST STM32G4 系列 ...
数字电源的低压调试和高压调试是电力系统中非常关键的部分,它们直接关系到设备的稳定运行和电能供应的质量。以下是对这两种调试方法的详细解析:
利用国产C2000实时DSP,QX320F280049,提高GaN数字电源设计实用性
与碳化硅 (SiC)FET 和硅基FET 相比,氮化镓 (GaN) 场效应晶体管 (FET) 可显著降低开关损耗和提高功率密度。这些特性对于数 字电源转...
3.3kw高效数字电源方案:英飞凌XMC1400与CoolSiC™ Mosfet的完美结合
品佳集团基于英飞凌 XMC1400开发的高功率密度3300W全数字双向图腾柱PFC,是性价比最高的方案之一。 该方案是基于英飞凌ARM Corte...
编辑推荐厂商产品技术软件/工具OS/语言教程专题
电机控制 | DSP | 氮化镓 | 功率放大器 | ChatGPT | 自动驾驶 | TI | 瑞萨电子 |
BLDC | PLC | 碳化硅 | 二极管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
无刷电机 | FOC | IGBT | 逆变器 | 文心一言 | 5G | 英飞凌 | 罗姆 |
直流电机 | PID | MOSFET | 传感器 | 人工智能 | 物联网 | NXP | 赛灵思 |
步进电机 | SPWM | 充电桩 | IPM | 机器视觉 | 无人机 | 三菱电机 | ST |
伺服电机 | SVPWM | 光伏发电 | UPS | AR | 智能电网 | 国民技术 | Microchip |
开关电源 | 步进电机 | 无线充电 | LabVIEW | EMC | PLC | OLED | 单片机 |
5G | m2m | DSP | MCU | ASIC | CPU | ROM | DRAM |
NB-IoT | LoRa | Zigbee | NFC | 蓝牙 | RFID | Wi-Fi | SIGFOX |
Type-C | USB | 以太网 | 仿真器 | RISC | RAM | 寄存器 | GPU |
语音识别 | 万用表 | CPLD | 耦合 | 电路仿真 | 电容滤波 | 保护电路 | 看门狗 |
CAN | CSI | DSI | DVI | Ethernet | HDMI | I2C | RS-485 |
SDI | nas | DMA | HomeKit | 阈值电压 | UART | 机器学习 | TensorFlow |
Arduino | BeagleBone | 树莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
OrCAD | Cadence | AutoCAD | 华秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |