數字控制在電源應用中的特性和優勢

　　大多數功率轉換器的電流反饋信號必須通過濾波來消除噪聲以及避免限流以及故障電路的誤動作。隨著開關速度的加快，噪聲對反饋信號的影響變得越來越大。在一些情況下，MOSFET開關瞬間產生的噪聲尖峰電流甚至超過了設定的最大電流值。

　　通過濾波將這些噪聲從電流反饋信號中濾除的同時也難免對波形造成不利影響。為實現精確的閉環控制運行和電流限定值保護，期望保持波形不會發生畸變。因此，一項被稱為LEB 的技術經常被用來消除靠近PWM開關邊沿反饋信號的噪聲尖峰。

　　對于模擬控制器，需要設計一個硬件消隱電路來屏蔽固定持續時間內的反饋信號。圖7 顯示了LEB 電路的一種可能構造。電路可屏蔽固定時間內的噪聲尖峰，該時間長度可由定時電阻和電容確定。這種方案增加了系統的成本和復雜性，并且在消隱持續時間上沒有足夠的靈活性。

圖 7: LEB 電路

　　dsPIC33FGS 系列器件經過優化設計，適用于所有電源應用，并可提供內置LEB 特性。LEB 功能可在任何時刻被使能或禁止，用戶可選擇對哪些PWM 邊沿進行消隱。消隱時間可由軟件調節，不需要外加電路。圖8 介紹了dsPIC DSC 中LEB 的操作特征。

圖 8: 前沿消隱（LEB）

　　自適應和非線性控制

　　數字電源控制器具備在線調節運行狀態的能力。這一能力增加了許多創新的機會，并使其在與其他可選擇產品的競爭中具備優勢。

　　實現自適應控制的一個方法就是設置多個控制閉環系數。由于不同線路/負載條件下的系統性能會發生改變，因此可通過在每個運行點在線修改參數的方式獲得最佳性能。

　　如另一個例子，一個系統規定只能在50?C 以下運行，但是，由于一些原因，周圍的溫度超出了這一限制。這種情況下，可通過軟件寫入來降低電流限定值。盡管這個操作會增加一些限制，但它可以幫助系統安全地擴展正常工作的極限。

　　總結

　　模擬控制器長期以來都是電源技術領域的主流。電源市場要求低成本和高性能的電源。最近，電源技術領域出現的更加智能化、集成化的發展趨勢促進了對數字電源的需求。

　　Microchip 的dsPIC33F GS 系列數字信號控制器使所有潛在的數字電源控制成為可能。正如此文中所描述的，數字電源已能夠滿足有時甚至超越了市場需求。dsPIC DSC 開啟了電源世界中前所未有的創新局面，并處于數字革命最前沿。

　　相關開發工具

　　Microchip 數字AC-DC 參考設計

　　AC-DC 參考設計是一個完整的300W 數字電源，它展示了數字控制的優點。參考設計實現了4 個功率級，包括：

　　升壓PFC 轉換器

　　帶同步整流功能的相移式全橋轉換器

　　多相同步降壓轉換器

　　單相同步降壓轉換器

圖 9: 數字電源AC-DC 參考設計