可增加下一代電源功能和靈活性的數字信號IC
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這些器件配置在電源反饋回路中，因此速率非常關鍵。這是因為模數轉換器(ADC)和處理器必須對輸出進行采樣，并且必須對任何變化做出盡可能快的反應，而Microchip Technology的數字信號控制器IC可以滿足所有這些要求。
我們先了解一下開關模式電源的基本內部數字控制IC配置，如圖1所示。與模擬電源相比，數字信號控制器IC可以提供強大的故障監視功能、更好的瞬態響應能力以及成本更低的冗余選項。
另外，數字技術能夠消除電源的漂移效應，并且無需溫度補償。利用這種數字技術，可以對操作設置進行編程，從而無需對電源進行手動調節。
與PMBus以及Power-One的Z-One系統配合使用時，外部數字控制還可以設置輸出電壓并監視電源性能。但是它們需要一個外部電源管理器或處理器以及相應的電源接口。相比之下，數字信號控制器IC則主要通過使用固件和傳感器(某些情況下需要)就可以執行這些任務。
數字信號控制所需的硬件平臺更少，這是因為在使用相同的內部硬件時，固件也可以控制電源性能。另外，這種控制可以動態更改拓撲和配置，包括由降壓模式變成升壓模式、由升壓模式變成降壓模式，或者由連續模式變成非連續模式。
唯一的變化就是必須使用不同的外部功率輸出極。外部數字控制可以更改電源的操作參數，但卻無法動態更改拓撲。
這些DSC的一大特性是其模擬比較器可以提早終止脈寬調制(PWM)信號，該特性可實現逐個周期的限流，這是電流模式電源所必需的。
另外，通過增加適當的固件和某種外部硬件，數字信號控制可以實現功率因數控制(PFC)，而模擬電源則需要多得多的硬件，并且外部數字控制無法提供這種能力。
數字信號控制打開了各種創新應用的大門，使其僅僅局限于可用的功能、設計者的想像力以及可用的程序內存。例如，這種控制器可以監視電源內部各個元件的性能。
此外，類似基本電路還可以用于不斷電電源(UPS)、功率反相器和數字照明等應用，而這種靈活度是模擬電源或者外部數字控制電源無法提供的。
經濟可行性
為了使應用經濟可行，DSC IC必須以低成本提供所必需的高速電源功能。除了IC的價格之外，還涉及其它與成本相關的問題，比如了解數字控制設計原理和開發必需的固件所耗費的時間和精力。但是一旦掌握了這些知識，所有的電源都可以采用類似方法進行設計。
設計工程師在設計時應該考慮兩個必要問題。第一個問題是DSC電源適用于什么樣的應用？答案很明顯，即ac-dc(交流-直流)轉換器和dc-dc(直流-直流)轉換器。第二個問題是哪一種功率級別最經濟可行，這完全取決于DSC IC的性能價格特性。
如今，這種控制器IC的成本僅占100W以上電源總體成本的極小部分，包括前端電源、高功率dc-dc(直流-直流)轉換器以及總線轉換器。不久的將來，隨著成本的進一步優化，這種DSC IC將有望用于100W以下的電源應用中。
Microchip Technology現已擁有滿足速度、價格和功能等需求的DSC系列解決方案，該系列包括dsPIC30F1010、dsPIC30F-2020和dsPIC30F2023。事實上，其唯一的外部元件在功率輸出極(見圖2、圖3)。
這些器件能夠根據PWM周期調整模數采樣點。可配置的控制還允許模擬比較器對隨機事件做出反應，以防止其影響電源性能。
片上多個PWM電路可實現這些器件的獨立工作能力，并且不會增加處理器開銷。另外，多個PWM電路還允許并行使用多個不同功能，如電壓調節和PFC控制。
這些器件的模擬比較器可用于提早終止PWM脈沖，從而逐個周期地限流。多通道ADC可實現電源電壓和電流的并行采樣。
MPLAB集成開發環境支持這些IC，可滿足簡化固件開發的需要。該工具包括匯編程序、編譯程序、可視器件初始化程序以及圖形用戶接口插件選項。設計者可通過評估板熟悉典型降壓轉換器中的硬件和固件。
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