利用數字信號控製器技術和MCU內部振蕩器讓電源更為智能
發布時間:2020-04-28 責任編輯:lina
【導讀】傳統上,開關電源(SMPS)是用一個基本的模擬控製環路來實現的,但數字信號控製器(DSC)技ji術shu的de最zui新xin發fa展zhan使shi得de采cai用yong全quan數shu字zi控kong製zhi機ji製zhi的de設she計ji變bian得de非fei常chang實shi用yong和he經jing濟ji,但dan是shi,預yu計ji全quan數shu字zi控kong製zhi技ji術shu將jiang最zui初chu應ying用yong在zai高gao端duan產chan品pin中zhong,因yin為wei在zai高gao端duan產chan品pin中zhong,該gai技ji術shu得de好hao處chu非fei常chang明ming顯xian和he直zhi接jie。
傳統上,開關電源(SMPS)是用一個基本的模擬控製環路來實現的,但數字信號控製器(DSC)技ji術shu的de最zui新xin發fa展zhan使shi得de采cai用yong全quan數shu字zi控kong製zhi機ji製zhi的de設she計ji變bian得de非fei常chang實shi用yong和he經jing濟ji,但dan是shi,預yu計ji全quan數shu字zi控kong製zhi技ji術shu將jiang最zui初chu應ying用yong在zai高gao端duan產chan品pin中zhong,因yin為wei在zai高gao端duan產chan品pin中zhong,該gai技ji術shu得de好hao處chu非fei常chang明ming顯xian和he直zhi接jie。
然而,許多模擬電源應用也能從即使最小、最便宜的微控製器(MCU)所提供的可配置能力和智能中獲得很多好處,實際上,在電源中最少可能有4個獨立的數字控製階段,它們是開/關控製,比例控製配置、控製數字反饋或全數字控製,其中開關控製階段具有一些令人矚目的優勢。
通過使傳統開關電源MOSFET驅動器輸出無效的開關輸入翻轉,脈寬調製(PWM)技術可被用來控製電源的工作時間,即緩慢地從0%到100%增加電源的工作時間(圖1),該方法允許靈活的“軟啟動”,以避免開關電源啟動時通常出現的浪湧電流。

即使最小的MCU也具有最少4個通用I/O端口以及比應用需求大得多的計算能力,因此可將該概念直接擴展至2個或更多輸出,這種機製支持同時控製多個開關穩壓器,從而使輸出序列非常精確,另外,如果MCU帶有片上比較器和電壓基準,那麼它們就能有效地實現欠壓鎖閉或執行跟蹤,以確保兩個輸出以相同的斜率上升。
另一個為電源增加智能的相對簡單的方法是利用MCU的內部振蕩器(4MHz)。該振蕩器可被用作開關穩壓器的PWM生成器的時鍾源,例如Microchip公司的高速PWM控製器MCP1630(圖2)。

在這裏例子中,MCU的時鍾輸出(通常除以4得到1MHz的參考時鍾)接至PWM生成器的振蕩輸入,如果MCU帶有片上PWM端口,它便能用作開關穩壓器PWM的輸入源,從而更好地控製占空比和頻率。
MCU的內部振蕩器通常是由溫度補償的RC電路,且一般在出廠時進行了初始默認校準,但設計工程師可利用MCU振蕩器的校準寄存器(OSCAL),通過軟件隨時調節振蕩器頻率,該功能有助於滿足FCC和其他管理機構強製規定的輻射要求。
利用簡單的偽隨機序列改變OSCAL設置,電源頻率能在約600MHz到1.2MHz的範圍內變化,若采用線性反饋移位寄存器,隻需幾行代碼就能很容易地實現隨機數生成器。這種廣為人知的技術隻需對8位MCU進(jin)行(xing)很(hen)少(shao)的(de)編(bian)程(cheng)工(gong)作(zuo),通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)對(dui)內(nei)部(bu)振(zhen)蕩(dang)器(qi)進(jin)行(xing)失(shi)諧(xie)處(chu)理(li),電(dian)源(yuan)的(de)能(neng)量(liang)能(neng)在(zai)一(yi)個(ge)很(hen)寬(kuan)範(fan)圍(wei)內(nei)展(zhan)開(kai),從(cong)而(er)將(jiang)單(dan)一(yi)頻(pin)率(lv)的(de)發(fa)射(she)能(neng)量(liang)降(jiang)低(di)20dB。
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在於傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯係小編進行處理。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



