作者: 温南兰
在模拟电路系统中,通信、网络、智能家电等都逐步实现了数字化,而最后一个有待攻破的堡垒就是电源。市场研究机构iSuppli公司电源IC分析师Chris Ambarian表示,30年前电源行业开始转向开关模式电源MOSFET,这是一个很大的变化,而现在电源数字化趋势可能是更大的变化。美国数字电源管理芯片提供商iWatt公司销售副总裁Gary Pinelli和设计总监Mark Muegge也持有相同观点。
美国数字电源管理芯片提供商iWatt公司销售副总裁Gary Pinelli(右一)和设计总监Mark Muegge(左一)
效率达90%,数字电源控制技术突破性能瓶颈
日前于深圳召开的由iWatt公司和其代理商骏龙科技有限公司联合举办的2006 iWatt AC/DC电源控制芯片新品iW1688产品发布会上,Mark Muegge在接受电子工程专辑网站记者采访时表示:随着数字电源技术的不断进步,以往数字电源IC设计中最大的瓶颈——逊色于模拟电源的转换效率问题已取得了一些令人振奋的研发成果。例如,iWatt AC/DC电源控制芯片新品iW1688,以及之前的iW2202、iW22010,在各种负载条件下的效率高达90%。
同时,这些产品均采用了该公司拥有独立知识产权的“Pulse Train”稳压技术,由于该技术无需昂贵的光耦器件和相关元器件,只用初级反馈进行控制而无需反馈电路补偿,使得电源更便宜、更轻便,而且能适应任何拓扑结构的电源。与模拟产品不同,这种数字方案还为250W以下的AC/DC应用提供了内建的有源PFC特性。此外,该公司最新产品iW1688还满足了CEC/EPA要求,具有输入AC电压的欠压保护(UVP)功能,以及过压保护(OVP)功能,同时还采用恒流(CC)控制。Mark Muegge表示,此次发布的iW1688广泛适用于手机、PDA、电视、DVD、机顶盒等消费电子产品。
2006 iWatt AC/DC电源控制芯片新品iW1688产品发布会
控制策略大比拼,低功耗低成本状态机方案能否受青睐
Mark Muegge表示,iW1688以及前两个系列产品均采用状态机和DSP控制方案,所需功率要远低于采用MCU的解决方案,且性价比较高。目前,在电源控制方案中比较常见的是采用状态机、DSP和MCU。而状态机和DSP控制的电源较MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求、实时反应速度更快、电源稳压性能更好,同时状态机控制方案还具有相当诱人的成本控制优势。
不过,Silicon Laboratories公司电源IC事业部总经理Don Alfaro曾质疑这种低功耗状态机方案的说法,称自己公司的电源转换管理解决方案——DC/DC电源转换芯片,就采用了一个在完全导通时仅消耗20mA电流的8位MCU。
专家指点迷津,解读电源设计新趋势
电源系统设计人员面临的压力日益增大,必须应对极其复杂和密集的电源要求,电源设计人员一直在努力找寻一种能在各种工频和负载条件下都更灵活、更可靠且性能更出色的电源管理芯片,数字电源则恰好满足了这所有的需求。Gary Pinelli指出,在简单易用、参数变更要求不多的的应用场合,模拟电源产品可能更具优势,因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现,而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中,数字电源则具有更大的优势。
然而,对于这一新兴事物,也有业内人士持有不同观点。Linear就曾表示,成本、性能成为客户的重要选择指标,与模拟解决方案相比,数字电源成本普遍偏高,而性能也没有体现什么优势,因而其处境尴尬。Databeans模拟分析师也表示,数字电源目前的主要问题是电源工程师还不习惯编程,因此推广难度很大。但Gary Pinelli仍认为,电源设计采用数字控制技术是大势所趋,更大集成度、更小尺寸、更高效率、更高安全可靠性、更快瞬时响应、更高灵活性,以及更低的成本也将成为数字电源的设计方向。
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