數字開關電源的DSP控制及發展

鄭則炯

【摘 要】隨著社會的發展，各種新型技術的不斷研發，開關電源隨著技術的更新而不斷以其自身特點被應用于我國的各行各業。開關電源的體積相對較小，所占重量較少并且用于工作中的效率極高。通常情況下使用開關電源會受到專用的脈寬條件對其進行限制，以及IC固有的功能條件限制。因此數字開關電源得以受到了廣泛應用。本文針對數字開關電源的DSP控制及其發展進行探討，從而推動數字開關電源的應用。

【關鍵詞】數字開關電源；DSP；PD控制

0 引言

數字能夠控制電源的開關完成，主要是通過依據數字形式來實現對電源的控制，對電源系統的保護以及用于通信的新型的電源開關技術。此種技術在應用過程中所具備的優良特性，以及對電源的整體控制優點與特點，被廣泛的應用于當前社會。并且將電源進行數字化之后使得此開關相較于普通開關，更加的具有靈活適應性，對電源所處的環境具備了實時勘測的能力，從而滿足了使用者的多樣化需求。數字電源還能夠在電源進行自行診斷，以及對電流輸出調節方面起到很大的作用，從而減輕整個電源系統的工作量，滿足了多樣化功能需求。（DSP的控制性能）數字電源開關在使用過程中避免出現類似于傳統開關的多樣化缺陷問題，提升了整個電源系統的靈活實用性，使得單個的產品更加的可靠。數字控制技術在電子技術此領域已經得到了廣泛的應用，（DSP的發展）但是在當前多數電子設備行業中，還沒有取得大量的采用，因此數字開關電源的DSP控制具備良好的發展前景。

1 開關電源模擬控制和數字控制的比較

1.1 開關電源模擬控制

通過對電源的開關使用模擬控制，可以使得模擬電源的信號持續不斷的發生變化，并且變化發生的時間段以及變化頻率都沒有限制。9V的電池器件就相當于一個模擬的電源，該電池所輸出的電壓指的并不是每次輸出的電壓值都能夠達到9V，而是隨著不變的多方面因素變化，從而達到9V相近的多樣化數值。那么相似的電池在吸收的電流中也不會是固定的數值，通常只是在制造時的數值之間。

電源的電壓和電流都可以采用模擬開關進行控制。比如在對收音機的音量進行模擬開關控制的過程中，音量的旋鈕變動時，電阻值就會隨之增大或者減小，那么經過這個電阻的電流也會隨之增加或者減少，以此改變了收音機的音量大小。開關電源使用模擬控制此種方法雖然使用較為簡單方便，可是這種方法并不是一直都能夠隨著社會的不斷變化而可行的。此種電源在使用過程中就會由于時間的增加，從而變得越來越難對進行調節。并且嚴重時還會導致設備發熱，產生的噪音也會將電源系統中電流的數值發生改變。

1.2 開關電源數字控制

對開關電源實施數字控制的方法也就是對電源系統內部進行控制處理，也就是將此種控制器對電源的系統內部的數字區域內所采用的電流控制算法。在使用此種控制方法過程中能夠對電源系統的兩個數值串對脈沖的寬度進行控制，而不是直接使用傳統控制方法中的PWM比較器。數字控制的主要過程正是將所有的電源系統模擬參數都轉換為數字信號，從而在數字區域內對這些數值進行計算，然后將計算所得數值產生的反應對系統進行控制。從而完成了開關電源的數字控制過程。

那么實現開關電源的數字控制主要有兩種方法：其一就是通過單片機對開關電源進行控制，使用單片機的控制技術在當前已經發展相較成熟，并且其設計的基本原理比較容易掌握，這種技術雖然目前在會用中成本投入不高，但是電路系統會較為復雜，使用過程中產生一定的問題；其二就是通過數字信息對開關電源進行控制的方法，此種方法在使用過程中能夠將整個電源的電路進行簡化，從而加快控制算法的速度，實現對電源開關的控制，以及電路的整體精度和性能。

2 基于DSP芯片的數字開關電源控制

2.1 數字控制電源系統的特點

此種控制技術的特點之一就是通過數字信號處理器DSP或者單片機作為控制系統的主要核心，從而實現數字控制電源系統的智能化結構。其次就是此種技術是通過對電源系統的數字進行整合，從而使得電源開關系統中的各個組件和數字進行組合優化效果。然后就是使用過程中能夠完成高集成度，從而實現了電源系統的多樣芯片集成效果，充分的發揮了數字對電源進行控制時的各個組間作用，以及信號處理設備和控制器的優點，從而促進數字控制電源系統的技術發展。

2.2 數字控制電源系統的發展

此種技術在應用過程中能夠在使用過程中將電源的負載值保持在固定的應用之間，使得電源系統一直運行在高頻率的狀態，比如電源系統的功率矯正、電源的非中斷情況、多個電池以及電機控制情況之下。除此之外，此種方法還可以應用于多個可以對其配置的PWM內核及其控制作用中，對電源系統實施診斷作用，以及在接口構造電路結構的PDA或者PMU等應用。在運行中對電源系統中的子電路實施控制，也可以將電流的運行狀態轉換為最適用的方法，從而更加的節能。因此數字電源控制具備了更好的發展前景。

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[責任編輯：朱麗娜]