電源管理邁入數(shù)字控制新時(shí)代

　　在模擬電路系統(tǒng)中，通信、網(wǎng)絡(luò)、智能家電等都逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，而最后一個(gè)有待攻破的堡壘就是電源。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)iSuppli公司電源IC分析師Chris Ambarian表示，30年前電源行業(yè)開(kāi)始轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)模式電源MOSFET，這是一個(gè)很大的變化，而現(xiàn)在電源數(shù)字化趨勢(shì)可能是更大的變化。美國(guó)數(shù)字電源管理芯片提供商iWatt公司銷售副總裁Gary Pinelli和設(shè)計(jì)總監(jiān)Mark Muegge也持有相同觀點(diǎn)。

　　日前于深圳召開(kāi)的由iWatt公司和其代理商駿龍科技有限公司聯(lián)合舉辦的2006 iWatt AC/DC電源控制芯片新品iW1688產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，Mark Muegge在接受電子工程專輯網(wǎng)站記者采訪時(shí)表示：隨著數(shù)字電源技術(shù)的不斷進(jìn)步，以往數(shù)字電源IC設(shè)計(jì)中最大的瓶頸——遜色于模擬電源的轉(zhuǎn)換效率問(wèn)題已取得了一些令人振奮的研發(fā)成果。例如，iWatt AC/DC電源控制芯片新品iW1688，以及之前的iW2202、iW22010，在各種負(fù)載條件下的效率高達(dá)90％。 

　　同時(shí)，這些產(chǎn)品均采用了該公司擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“Pulse Train”穩(wěn)壓技術(shù)，由于該技術(shù)無(wú)需昂貴的光耦器件和相關(guān)元器件，只用初級(jí)反饋進(jìn)行控制而無(wú)需反饋電路補(bǔ)償，使得電源更便宜、更輕便，而且能適應(yīng)任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電源。與模擬產(chǎn)品不同，這種數(shù)字方案還為250W以下的AC/DC應(yīng)用提供了內(nèi)建的有源PFC特性。此外，該公司最新產(chǎn)品iW1688還滿足了CEC/EPA要求，具有輸入AC電壓的欠壓保護(hù)(UVP)功能，以及過(guò)壓保護(hù)(OVP)功能，同時(shí)還采用恒流(CC)控制。Mark Muegge表示，此次發(fā)布的iW1688廣泛適用于手機(jī)、PDA、電視、DVD、機(jī)頂盒等消費(fèi)電子產(chǎn)品。 

　　2006 iWatt AC/DC電源控制芯片新品iW1688產(chǎn)品發(fā)布會(huì),控制策略大比拼，低功耗低成本狀態(tài)機(jī)方案能否受青睞。Mark Muegge表示，iW1688以及前兩個(gè)系列產(chǎn)品均采用狀態(tài)機(jī)和DSP控制方案，所需功率要遠(yuǎn)低于采用MCU的解決方案，且性價(jià)比較高。目前，在電源控制方案中比較常見(jiàn)的是采用狀態(tài)機(jī)、DSP和MCU。而狀態(tài)機(jī)和DSP控制的電源較MCU控制的電源更能滿足復(fù)雜的電源需求、實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好，同時(shí)狀態(tài)機(jī)控制方案還具有相當(dāng)誘人的成本控制優(yōu)勢(shì)。 

　　不過(guò)，Silicon Laboratories公司電源IC事業(yè)部總經(jīng)理Don Alfaro曾質(zhì)疑這種低功耗狀態(tài)機(jī)方案的說(shuō)法，稱自己公司的電源轉(zhuǎn)換管理解決方案——DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片，就采用了一個(gè)在完全導(dǎo)通時(shí)僅消耗20mA電流的8位MCU。

　　專家指點(diǎn)迷津，解讀電源設(shè)計(jì)新趨勢(shì) 

　　電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員面臨的壓力日益增大，必須應(yīng)對(duì)極其復(fù)雜和密集的電源要求，電源設(shè)計(jì)人員一直在努力找尋一種能在各種工頻和負(fù)載條件下都更靈活、更可靠且性能更出色的電源管理芯片，數(shù)字電源則恰好滿足了這所有的需求。Gary Pinelli指出，在簡(jiǎn)單易用、參數(shù)變更要求不多的的應(yīng)用場(chǎng)合，模擬電源產(chǎn)品可能更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠鋺?yīng)用的針對(duì)性可以通過(guò)硬件固化來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、需要多個(gè)模擬系統(tǒng)電源管理的、復(fù)雜的高性能系統(tǒng)應(yīng)用中，數(shù)字電源則具有更大的優(yōu)勢(shì)。 

　　然而，對(duì)于這一新興事物，也有業(yè)內(nèi)人士持有不同觀點(diǎn)。Linear就曾表示，成本、性能成為客戶的重要選擇指標(biāo)，與模擬解決方案相比，數(shù)字電源成本普遍偏高，而性能也沒(méi)有體現(xiàn)什么優(yōu)勢(shì)，因而其處境尷尬。Databeans模擬分析師也表示，數(shù)字電源目前的主要問(wèn)題是電源工程師還不習(xí)慣編程，因此推廣難度很大。但Gary Pinelli仍認(rèn)為，電源設(shè)計(jì)采用數(shù)字控制技術(shù)是大勢(shì)所趨，更大集成度、更小尺寸、更高效率、更高安全可靠性、更快瞬時(shí)響應(yīng)、更高靈活性，以及更低的成本也將成為數(shù)字電源的設(shè)計(jì)方向。