針對數(shù)字電源，Microchip用多種方法提升DSC性能

　　Microchip公司不久前宣布推出含有14款新器件的dsPIC33EP“GS”系列數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)產(chǎn)品。dsPIC33EP“GS”系列產(chǎn)品可在開關(guān)頻率更高的情況下實(shí)施更為復(fù)雜的非線性預(yù)測及自適應(yīng)控制算法。這些高級算法可令電源設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更佳的能效和電源規(guī)格。此外，更高的開關(guān)頻率使得設(shè)計(jì)人員能夠以更低的成本開發(fā)出密度更高、體積更小的電源產(chǎn)品。相比上一代DSC產(chǎn)品，新型dsPIC33EP“GS”器件在應(yīng)用于三極點(diǎn)三零點(diǎn)補(bǔ)償器時(shí)其延遲可縮短一半時(shí)間，而且在應(yīng)用中可節(jié)省多達(dá)80%的能耗。

電源設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)

　　首先，客戶希望做的算法越來越復(fù)雜。需要使用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)更多的計(jì)算量、更為復(fù)雜的算法和應(yīng)用。這些算法包括：自適應(yīng)算法，通過提高寬負(fù)載條件變化下的效率來實(shí)現(xiàn);還有在非線性和預(yù)測算法過程中提高對瞬態(tài)條件的響應(yīng)。

　　其次，客戶對于開關(guān)頻率的要求也更高。為此，需要采用尺寸更小的電容和電感，這樣不僅節(jié)省了成本，還可提高工藝密度，節(jié)省電路板空間。

　　當(dāng)然客戶可能還有一些其他需求，例如：客戶希望實(shí)現(xiàn)更多的獨(dú)立控制環(huán)或更多的輸出?；蛘撸行┛蛻艨赡苡懈鼈€(gè)性化的需求，比如做智能風(fēng)扇。

數(shù)字電源成為提高效率的選擇

　　圖1是CSCI(計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)氣候拯救行動(dòng))效率的要求圖，縱軸是效率，橫軸是負(fù)載，在這里其實(shí)有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，鈦金標(biāo)準(zhǔn)和鉑金標(biāo)準(zhǔn)。如果想達(dá)到最高的鈦金標(biāo)準(zhǔn)，就必須要在負(fù)載達(dá)到50%的時(shí)候，效率達(dá)到96%。當(dāng)然更為困難的是：在10%的時(shí)候，效率達(dá)到90%。要想實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目標(biāo)，如果采用模擬技術(shù)就非常難以實(shí)現(xiàn)。所以現(xiàn)在很多客戶轉(zhuǎn)用數(shù)字技術(shù)，也是用Microchip dsPIC單片機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在負(fù)載10%的時(shí)候效率達(dá)到90%。

　　客戶通常使用的一些技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)在不同的負(fù)載條件下提高效率的結(jié)果。重要的是一些自適應(yīng)算法，包括切向、死區(qū)調(diào)節(jié)、可變開關(guān)頻率、可變高電壓等。但是，如果使用這些技術(shù)，實(shí)際上對計(jì)算資源的要求會(huì)更高。在動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面，如果由于負(fù)載發(fā)生巨大變化，沒有達(dá)到預(yù)計(jì)輸出功率，那么它可以進(jìn)行實(shí)時(shí)系數(shù)調(diào)整，以適應(yīng)全新的負(fù)載的情況。此外，如果客戶使用預(yù)測算法，也無需采用控制環(huán)阻尼控制來進(jìn)行脈寬調(diào)制，之后在最大值和最小值之間找到一個(gè)合理值，從而使功率輸出達(dá)到一定的目標(biāo)。

dsPIC33EP“GS”性能提升的方法

　　Microchip公司16位單片機(jī)部門產(chǎn)品營銷經(jīng)理Tom Spohrer介紹到，該公司新一代的dsPIC33EP“GS”性能之所以能夠得到提升，有幾個(gè)重要原因：

　　第一、功能最高達(dá)到70 MIPS的新內(nèi)核。而上一代產(chǎn)品只有50 MIPS;

　　第二、整合入新內(nèi)核中的一個(gè)全新寄存器集的功能;

　　第三、較上一代速度提升了一倍的ADC。上一代是10位的，而這一代是12位的。