通信用高频开关电源技术发展过程综述 |
由于变换器的拓扑日新月异，发展速度极快，相应地，对变换器建模的要求也越来越严格。可以说，变换器的建模必须要赶上变换器拓扑的发展步伐，才能更准确地应用于工程实践。
1.3 数字化控制
数字化的简单应用主要是保护与监控电路，以及与系统的通信，目前已大量地应用于通信电源系统中。它可以取代很多模拟电路，完成电源的起动、输入与输出的过、欠压保护、输出的过流与短路保护，及过热保护等，通过特定的介面电路，也能完成与系统间的通讯与显示。
数字化的更先进应用不但实现完善的保护与监控功能，也能输出PWM波，通过驱动电路控制功率开关器件，并实现闭环控制功能。目前，TI、ST及 Motorola等公司均推出了专用的电机与运动控制 DSP芯片。现阶段通信电源的数字化主要采取模拟与数字相结合的形式，PWM部分仍然采用专门的模拟芯片，而DSP芯片主要参与占空比控制，和频率设置、输出电压的调节及保护与监控等功能。
为了达到更快的动态响应，许多先进的控制方法已逐渐提出。例如，安森美公司提出改进型V2控制，英特矽尔公司提出Active-droop控制， Semtech公司提出电荷控制，仙童公司提出Valley电流控制，IR公司提出多相控制，并且美国的多所大学也提出了多种其他的控制思想[7,8,9]。数字控制可以提高系统的灵活性，提供更好的通信介面、故障诊断能力、及抗干扰能力。但是，在精密的通信电源中，控制精度、参数漂移、电流检测与均流，及控制延迟等因素将是急需解决的实际问题。
1.4 磁集成
随着开关频率的提高，开关变换器的体积随之减少，功率密度也得到大幅提升，但开关损耗将随之增加，并且将使用更多的磁性器件，因而占据更多的空间。
国外对于磁性元件集成技术的研究较为成熟，有些厂商已将此技术应用于实际的通信电源中。其实磁集成并不是一个新概念，早在20世纪70年代末，Cuk在提出Cuk变换器时就已提出磁集成的思想。自1995年至今，美国电力电子系统中心(CPES)对磁性器件集成作了很多的研究工作，使用耦合电感的概念对多相BUCK电感集成做了深入研究[10,11,12]，且应用于各种不同类型的变换器中。 2002年，香港大学Yim-Shu Lee等人也提出一系列对于磁集成技术的探讨与设计[13,14,15]。 |
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