直流-直流數(shù)字非隔離開關(guān)電源的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷升級,電路板上的元器件運(yùn)行速度更快、體積更小,同時要求更多、更低的供電電壓和更大的供電電流。伴隨著板上電平數(shù)的增加,系統(tǒng)電源管理的復(fù)雜性也迅速提高,而單位功率的價格卻在不斷下降。此外,用戶對電源運(yùn)行狀態(tài)的感知、電源的故障報警及其快速修復(fù)、智能控制等等的要求越來越高,電源設(shè)計人員已不再滿足于實(shí)時監(jiān)控電流、電壓、溫度,還提出了更高的要求,諸如實(shí)時診斷電源供應(yīng)情況、靈活設(shè)定每個輸出電壓的參數(shù)等等。這些復(fù)雜、靈活多變的需

2、求是模擬方案所難以滿足的。因此,作為電源管理發(fā)展的新思路,數(shù)字電源應(yīng)運(yùn)而生了,它將電源轉(zhuǎn)換與電源管理架構(gòu)用數(shù)字方法集成到單芯片中,實(shí)現(xiàn)了智能、高效的轉(zhuǎn)換與監(jiān)控。這樣可以讓電源設(shè)計變得更靈活、可靠、迅速,降低了系統(tǒng)級的能耗。在過去的二十多年中,基于通用或?qū)Ｓ梦⑻幚砥?、?shù)字信號處理器、以及可編程邏輯器件等技術(shù),數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)在諸如電機(jī)控制、三相逆變、功率因數(shù)校正等電力電子應(yīng)用領(lǐng)域中逐漸普及開來。隨著超大規(guī)模數(shù)字集成電路處理速度的飛速提高和

3、其價格的下降,數(shù)字控制技術(shù)必將在更多大規(guī)模商用領(lǐng)域占據(jù)制高點(diǎn)。
　　 本文基于我在愛立信工作期間承擔(dān)的數(shù)字非隔離開關(guān)電源項目展開,介紹直流一直流(DC-DC)數(shù)字電源的基本原理與歷史,基于數(shù)字電源控制芯片,針對20A的應(yīng)用,設(shè)計并制作了外圍電路,對它的性能進(jìn)行了實(shí)測并將結(jié)果與模擬電源作了對比分析,在2008年成功將其推向市場,受到用戶好評。
　　 本文共分五章。第一章概述了直流一直流數(shù)字電源的歷史與現(xiàn)狀及其基本實(shí)現(xiàn)原理;