数字技术在开关电源控制中的应用和发展
控制处理器由高速A/D转换器，数字贴片电感PID补偿器和数字DPWM输出组成。外部存储器记录了控制处理器的相关程序。高速A/D转换器是基于CMOS的传输延迟时间td 影响输入电压VDD的原理做成的，VDD电压和传输时间是成近似的反比例关系，即VDD越大，信号传输延迟时间越小。如图2所示，以CMOS的输入电压VDD作位采样电压的输入口，各信号之间的传输时间延时td受采样电压VDD影响。第四分之三个采样周期过后采样结束位产生高电平，电感生产开始记录q1到q8的输出，把得到的结果送入编码器得到数字输出e，完成A/D转换。如图2b所示，数字采样值为11111100.VDD越大，td越小得到的采样值越大。
高速AD转换器原理图及其波形
而传统的ADC转换器时通过有源器件建立采样信号的，需要一个信号建立时间，而要进行高精度的采样则需要更长的信号建立时间。采用新的技术大大降低了AD转换需要的时间，可以达到MHz级采样频率。高采样频率可以使DPWM的信号的更新速度达到几百纳秒一次，实现和模拟控制类似通过不断更新PWM信号来进行稳压。不需要像传统的ADC采样那样，在有限的采样频率内通过提高AD转换精度和PWM分辨率，降低开关频率来提高稳压精度。DPWM时钟由处理器系统时钟通过锁相逻辑环路（PLL）进行倍频后频率可以达到20插件电感器0MHz.通过这种分辨率高达5ns的DPWM控电容器电感器制信号，电源开关频率可以达到1MHz.数字补偿器为电源设计提供很大的灵活性，控制参数通过外部存储器的程序来设定，可以通过编程来改变控制策略，调试更方便。由于芯片是专门为电源设计开关，简化了结构，降低了成本。相信这种专门为电源设计开发的控制处理器将会得到广泛使用。
目前使用这种控制技术的芯片还比较少，Silicon Labs的Si8250就是其中一款[3].Si8250采用双处理器的方法，所有的通信和管理任务由系统管理处理器来完成，而控制处理器负责反馈的环路控制。系统控制环路由一个6位采样频率为10MHz的AD转换器，可以每隔100ns更新一次数字PWM输出信号，以达到更好的稳压效果。在而数字PID补偿器里面分别为P，I，D的系数KP，KI和KD提供寄存器，只要改变这些系数的值就可以改变PID控制策略。PID的值通过寄存器设定，习惯进行模拟控制芯片设计的工程师也容易掌握。提供六路相位不同的数字PWM输出，可以用比较简单的方法实现移相控制等多中控制方法。数字PWM的时钟频率在25MHz，50MHz和200MHz中选择，分辨率高达5ns.可以使开关频率达到100MHz.
4 结语
和模拟控制相比，数字控制有着明显的优势。但由于目前大部分数字芯片并不能完全满足开关电源的要求，而能达到要求的昂贵的DSP芯片又过于昂贵，所以数字控制技术在电源领域中的应用并不广泛。随着控制处理器插件电感技术的提出，用于电源控制的数字芯片的出现，数字控制技术在开关电源中必将得到更广泛的使用。
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原理图和参