模擬電源VS.數(shù)字電源——唇齒相依還是水火不容？

數(shù)字電源處理負(fù)載與效率時更有優(yōu)勢？

對于數(shù)字電源，用戶有哪些期待？隨著產(chǎn)品的性能不斷提升，數(shù)字電源首先需要能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜、更先進(jìn)的算法；其次，隨著電子設(shè)備內(nèi)的晶體管技術(shù)越來越先進(jìn)，用戶對于開關(guān)頻率的要求也更高；此外，用戶還希望能有更多的性能提升空間，需要更多的獨立控制環(huán)或更多輸出，以及更多的差異化功能。

Microchip 16位單片機部門產(chǎn)品營銷經(jīng)理Tom Spohrer表示，在應(yīng)對負(fù)載與效率的關(guān)系時，數(shù)字電源技術(shù)更勝一籌。他通過CSCI效率要求（下圖）比較了兩者的差距。圖中縱軸代表效率，橫軸代表負(fù)載，三條曲線分別代表鈦金標(biāo)準(zhǔn)、鉑金標(biāo)準(zhǔn)和黃金標(biāo)準(zhǔn)。如果想達(dá)到最高等級的鈦金標(biāo)準(zhǔn)的話，就必須要在負(fù)載達(dá)到50%的時候，效率達(dá)到96%。當(dāng)然更為困難的是，在10%的時候，效率達(dá)到90%。要想實現(xiàn)第二個目標(biāo)，模擬技術(shù)幾乎很難，所以很多客戶轉(zhuǎn)用數(shù)字技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載10%的時候效率達(dá)到90%。

為了在不同的負(fù)載條件下提升效率，一種方式是通過自適應(yīng)算法，包括切相、死區(qū)調(diào)節(jié)、可變開關(guān)頻率、可變高電壓來實現(xiàn)，但是這樣對計算資源的要求會更高。當(dāng)處理瞬態(tài)響應(yīng)時，模擬電源更快，但有時效率不夠高，而數(shù)字電源的優(yōu)勢在于當(dāng)負(fù)載發(fā)生巨大變化，沒有達(dá)到預(yù)計輸出功率時，可以進(jìn)行實時系數(shù)調(diào)整，以適應(yīng)全新的負(fù)載的情況。此外，如果使用預(yù)測算法的話，數(shù)字電源無需采用控制環(huán)阻尼控制來進(jìn)行脈寬調(diào)制，可以在最大值和最小值之間找到一個合理值，從而使得功率輸出達(dá)到一定的目標(biāo)。