數(shù)字和模擬電源分合有道

    只要是電子設(shè)備，就離不開(kāi)電源。相對(duì)于高速發(fā)展的MCU和射頻等技術(shù)，電源IC盡管發(fā)展很慢，但也從早期的線性電源占主導(dǎo)地位，發(fā)展到模擬開(kāi)關(guān)電源占統(tǒng)治地位，再到數(shù)字電源的出現(xiàn)改寫了電源市場(chǎng)的格局。

    數(shù)字和模擬電源在市場(chǎng)上不斷競(jìng)合，各行其道，各自成長(zhǎng)。雖然模擬電源在效率和成本、可靠性方面具有優(yōu)勢(shì)，但靈活性欠缺。內(nèi)嵌MCU的數(shù)字電源則具有一定的靈活性，它不僅保持模擬開(kāi)關(guān)電源的高效率，同時(shí)沒(méi)有影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的正反饋，從原理上根除了影響可靠性的不穩(wěn)定性因素，從而降低了電源設(shè)計(jì)和制造門檻。由于數(shù)字電源采用MCU進(jìn)行數(shù)字反饋，容易利用數(shù)字算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的反饋運(yùn)算，從而為進(jìn)一步提高電源的性能打下了基礎(chǔ)。除此之外，在數(shù)字電源中，部分參數(shù)的調(diào)整不再依賴硬件，只需對(duì)軟件進(jìn)行再配置，從而簡(jiǎn)化了電源的生產(chǎn)，方便了使用。當(dāng)然MCU的加入，使電源的復(fù)雜自診斷技術(shù)成為可能，也有利于提高整個(gè)電子裝置的可靠性。

    最近Microchip(微芯)公司宣布，推出全球第一款數(shù)字增強(qiáng)型電源模擬控制器MCP19111。它將MCU、模擬控制器和同步MOSFET驅(qū)動(dòng)器集成于一個(gè)單芯片解決方案中，不僅降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性，減少元件數(shù)，并在縮小占位面積的同時(shí)提升了靈活性，它還可在4.5V至32V的寬電壓范圍內(nèi)工作。與傳統(tǒng)基于模擬技術(shù)的解決方案相比，靈活性顯著提升。此外，它具備多個(gè)更高級(jí)特性，如雙向通信或定制代碼支持。客戶能夠在器件中實(shí)現(xiàn)其自己的IP或定制的電源轉(zhuǎn)換算法。通常的數(shù)字電源是MCU+MOSFET驅(qū)動(dòng)+MOSFET的組合。但在MCP19111面世后，數(shù)字電源的模式將可改為MCP19111+MOSFET。

    但在數(shù)字電源技術(shù)的推廣過(guò)程中還存在一些問(wèn)題。業(yè)界專家唐曉泉就指出，相對(duì)于線性電源和模擬開(kāi)關(guān)電源，數(shù)字電源工作時(shí)它自身也需要電源，這個(gè)電源由誰(shuí)提供?如何提供?目前電源行業(yè)，從技術(shù)到工藝僅僅涉及的是硬件，但數(shù)字電源將模擬和數(shù)字、硬件和軟件融為一體，如何解決模擬和數(shù)字、硬件和軟件在設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程的協(xié)調(diào)?

    雖然數(shù)字電源作為新興技術(shù)會(huì)逐步占領(lǐng)模擬電源的市場(chǎng)，但不能取代模擬電源，就像通過(guò)30年的發(fā)展，模擬開(kāi)關(guān)電源已取代了線性電源的大部分應(yīng)用，但線性電源仍在發(fā)展，仍在大量使用，如LDO等。 ▇