功率轉換及管理的數字控制

　　應用

　　市場上有多種不同級別的大批量功率轉換器，按每瓦特成本由低至高依次為：直流-直流非隔離3~15W (蜂窩電話、PDA及手持式設備)、直流-直流非隔離15~250W (負載點及VRD/VRM) 嵌入式設備及模塊、高至2000W 的隔離式交流-直流，以及隔離式直流-直流機板貼裝式功率模塊 (全調整、半調整和直流-直流變壓器)。

　　低功率手持式設備主要采用模擬功率控制及數字功率管理。

　　數字功率控制及管理技術最早是用于高檔電腦及圖像處理領域 (VRM/VRD)，緊接其后的是網絡通信 (數據通信及電信) 及存儲系統。負載點 (PoL)、嵌入式設備或模塊及隔離式直流-直流模塊是網絡通信中首選的解決方案，而存儲系統則同時采用VRDs/VRM及PoL。這些應用皆采用數字硬連接或混合式邏輯結構。不同類型的交流-直流系統采用μC、DSP或DCP控制及功率管理技術，也有越來越多隔離式直流-交流反相器和隔離升壓直流-直流轉換器加以仿效。

　　不論是哪種應用，操作模式的改善都有助于提升低負載環境的運作效率。這包括相位的減少、脈沖跳行、更低柵驅動電壓和更低的開關頻率。至于在全負載的環境下，運作效率的提升則源于更低的導通狀態電阻 (更完善的場效應管) 和革命性的拓樸技術。

　　要為數字結構創優增值，創造更大利潤及提高生產量，企業必須超越“莫爾定律”。

　　挑戰

　　外來挑戰包括市場慣性的轉變，包括工程師和硬件兩方面。硬件的挑戰基于用戶量大但缺乏數字接口。另外，市場分割使營銷人員難以為產品賦予定義，并且要求所有人都采用新技術;而市場對新技術的抗拒 (例如基于高價錢及“Z系列”的專有通信總線) 或因為害怕IP訴訟而延遲采用都帶來挑戰。與此同時，操作不便的圖像用戶接口、不完整的操作指引文件，都有可能增加客戶及分銷商的操作培訓時間。另一方面，現有模擬技術的競爭相當激烈，各家廠商紛紛降價和推出新產品來爭吃市場大餅，甚至制造種種的恐懼、不確定、懷疑現象以吸引用戶。此外，購買量少和低利潤往往對新用戶造成了障礙。

　　內部挑戰之多、嚴重性之高絕對不下于外來挑戰。學習時間之長、設計上的限制，加上檢驗和確認程序的資源需求，都拖慢了產品面市的時間，甚至使產品損失市場份額。可配置數字控制器的設計檢驗程序理論上是無窮無限的，而檢驗和確認方法及工具不足夠，也使問題進一步惡化。此外，模擬與數字工程資源更需要互相協調和配合。

　　最后，我們不應該忽略另一個重大的挑戰，那就是企業文化往往影響了采用新技術的態度和想法。“我們的產品、資源、時間和市場不足夠”這種觀念絕對不應再成為限制因素。