一种基于DSP控制的数字开关电源设计
郑则炯
【摘 要】随着社会的发展，各种新型技术的不断研发，开关电源随着技术的更新而不断以其自身特点被应用于我国的各行各业。开关电源的体积相对较小，所占重量较少并且用于工作中的效率极高。通常情况下使用开关电源会受到专用的脉宽条件对其进行限制，以及IC固有的功能条件限制。因此数字开关电源得以受到了广泛应用。本文针对数字开关电源的DSP控制及其发展进行探讨，从而推动数字开关电源的应用。
【关键词】数字开关电源；DSP；PD控制
0 引言
数字能够控制电源的开关完成，主要是通过依据数字形式来实现对电源的控制，对电源系统的保护以及用于通信的新型的电源开关技术。此种技术在应用过程中所具备的优良特性，以及对电源的整体控制优点与特点，被广泛的应用于当前社会。并且将电源进行数字化之后使得此开关相较于普通开关，更加的具有灵活适应性，对电源所处的环境具备了实时勘测的能力，从而满足了使用者的多样化需求。数字电源还能够在电源进行自行诊断，以及对电流输出调节方面起到很大的作用，从而减轻整个电源系统的工作量，满足了多样化功能需求。（DSP的控制性能）数字电源开关在使用过程中避免出现类似于传统开关的多样化缺陷问题，提升了整个电源系统的灵活实用性，使得单个的产品更加的可靠。数字控制技术在电子技术此领域已经得到了广泛的应用，（DSP的发展）但是在当前多数电子设备行业中，还没有取得大量的采用，因此数字开关电源的DSP控制具备良好的发展前景。
1 开关电源模拟控制和数字控制的比较
1.1 开关电源模拟控制
通过对电源的开关使用模拟控制，可以使得模拟电源的信号持续不断的发生变化，并且变化发生的时间段以及变化频率都没有限制。9V的电池器件就相当于一个模拟的电源，该电池所输出的电压指的并不是每次输出的电压值都能够达到9V，而是随着不变的多方面因素变化，从而达到9V相近的多样化数值。那么相似的电池在吸收的电流中也不会是固定的数值，通常只是在制造时的数值之间。
电源的电压和电流都可以采用模拟开关进行控制。比如在对收音机的音量进行模拟开关控制的过程中，音量的旋钮变动时，电阻值就会随之增大或者减小，那么经过这个电阻的电流也会随之增加或者减少，以此改变了收音机的音量大小。开关电源使用模拟控制此种方法虽然使用较为简单方便，可是这种方法并不是一直都能够随着社会的不断变化而可行的。此种电源在使用过程中就会由于时间的增加，从而变得越来越难对进行调节。并且严重时还会导致设备发热，产生的噪音也会将电源系统中电流的数值发生改变。
1.2 开关电源数字控制
对开关电源实施数字控制的方法也就是对电源系统内部进行控制处理，也就是将此种控制器对电源的系统内部的数字区域内所采用的电流控制算法。在使用此种控制方法过程中能够对电源系统的两个数值串对脉冲的宽度进行控制，而不是直接使用传统控制方法中的PWM比较器。数字控制的主要过程正是将所有的电源系统模拟参数都转换为数字信号，从而在数字区域内对这些数值进行计算，然后将计算所得数值产生的反应对系统进行控制。从而完成了开关电源的数字控制过程。
那么实现开关电源的数字控制主要有两种方法：其一就是通过单片机对开关电源进行控制，使用单片机的控制技术在当前已经发展相较成熟，并且其设计的基本原理比较容易掌握，这种技术虽然目前在会用中成本投入不高，但是电路系统会较为复杂，使用过程中产生一定的问题；其二就是通过数字信息对开关电源进行控制的方法，此种方法在使用过程中能够将整个电源的电路进行简化，从而加快控制算法的速度，实现对电源开关的控制，以及电路的整体精度和性能。
2 基于DSP芯片的数字开关电源控制
2.1 数字控制电源系统的特点
此种控制技术的特点之一就是通过数字信号处理器DSP或者单片机作为控制系统的主要核心，从而实现数字控制电源系统的智能化结构。其次就是此种技术是通过对电源系统的数字进行整合，从而使得电源开关系统中的各个组件和数字进行组合优化效果。然后就是使用过程中能够完成高集成度，从而实现了电源系统的多样芯片集成效果，充分的发挥了数字对电源进行控制时的各个组间作用，以及信号处理设备和控制器的优点，从而促进数字控制电源系统的技术发展。
2.2 数字控制电源系统的发展
此种技术在应用过程中能够在使用过程中将电源的负载值保持在固定的应用之间，使得电源系统一直运行在高频率的状态，比如电源系统的功率矫正、电源的非中断情况、多个电池以及电机控制情况之下。除此之外，此种方法还可以应用于多个可以对其配置的PWM内核及其控制作用中，对电源系统实施诊断作用，以及在接口构造电路结构的PDA或者PMU等应用。在运行中对电源系统中的子电路实施控制，也可以将电流的运行状态转换为最适用的方法，从而更加的节能。因此数字电源控制具备了更好的发展前景。
【参考文献】
[1]王仲根.基于DSP的推挽正激DC/DC变换器的设计[J].电源技术.2013（04）.
[2]佘致廷，张红梅，曹达，余立.新型半桥式DC-DC软开关逆变焊机的数字化控制[J].电源技术.2013（01）.
[3]姜少飞，闫英敏，赵霞，李鹏程.基于DSP的数字PID控制在开关电源中的应用[J].国外电子测量技术.2009（06）.
[4]卜红霞，胡永杰，王月香，閆若颖.基于DSP的开关电源的设计与实现[J].微计算机信息.2008（28）.
[责任编辑：朱丽娜]
