数字电源

从模拟电源转到数字电源，开发人员会面临诸多挑战，如响应速度或带宽、DSP或MCU的处理速度、ADC采样延时、复杂拓扑支持、自适应环路/斜坡/均流/温度补偿及复杂算法等，分分钟为设计带来不同挑战。

数字电源市场发展趋势

早在2012年的时候，根据半导体市场研究机构IMS估计，全球数字电源市场将从2012年的27亿美元增长到2018年的124亿美元。服务器虽然是数字电源的最大市场，但增长最快的数字电源应用领域将是工业（如太阳能逆变器、LED照明、HID照明、电池充电器、投影仪和电焊机）及汽车（如LED和HID前照灯及DC/DC转换器）。

时至今日，数字电源市场仍然是在目前电源管理产业中增长最快的领域之一，而应用市场也对电源的高密度、小体积、高能效、智能化、定制化等提出了越来越高的要求，数字化电源已成趋势。和传统的模拟电源相比，数字电源在可控因素较多、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极具优势。为解决数字电源的设计难题，全球领先的整合单片机、混合信号、模拟器件和闪存专利解决方案供应商Microchip推出专为数字电源优化而生的dsPIC33EP GS系列解决方案。

专为数字电源优化而生

Microchip dsPIC33EP GS系列产品具备卓越的性能，可在开关频率更高的情况下实施更为复杂的非线性预测及自适应控制算法。这些高级算法可令电源设计实现更佳的能效和电源规格。此外，更高的开关频率使得设计人员能够以更低的成本开发出密度更高、体积更小的电源产品。

产品框架图

凭借这些特性及其整体的高性能，dsPIC33EP GS系列数字电源解决方案适用于广泛的应用领域，如电脑与电信（如AC/ DC和DC/ DC电源）、工业（如太阳能逆变器、LED照明、HID照明、电池充电器、投影仪和电焊机）及汽车（如LED和HID前照灯及DC/DC转换器）等。

开发支持

对于电源设计人员来说，设计数字控制环是比较困难和繁琐的一项工作内容，需要熟悉定点运算、C/ASM语言、MIPS利用率、采样频率限值和外设工作原理等。

为解决上述困扰，Microchip提供了数字电源设计套件包括数字补偿设计工具（DCDT），MPLAB代码配置器（MCC），Microchip补偿器库和设计实例。这四个软件包结合起来，可以为开发完整的数字电源设计提供工具和必要的指导。 一旦您的设计的初始仿真模型准备就绪，DCDT就可以用来分析设计和反馈传递函数，并生成补偿系数。设备初始化代码可以在MCC的帮助下生成，最后的固件可以在代码示例和MCC和DCDT生成的代码的帮助下创建。

贝能国际除提供上述dsPIC33EPGS系列数字电源解决方案外，亦为开发人员提供Microchip MPLAB® 数字电源入门工具包（部件编号：DM330017-2）。该工具包支持dsPIC33EP GS 系列产品，可以帮助客户探索全新dsPIC33EP GS 系列产品在热门数字电源转换拓扑结构中的应用。

英飞凌提供各种拥有高效率的控制芯片，助力客户以经济高效的方式实现满足PFC规则以及超低待机功率等新要求的解决方案。XDPTMSMPS数字电源器件IDP2303和IDP2303A是面向集成驱动器和600V耗尽单元的高性能数字组合控制器，专为升压PFC和半桥LLC等75W至300W的开关电源（SMPS）设计。

该器件用于多模式升压PFC和半桥LLC的高性能数字组合控制器IDP2303（A）采用先进的控制算法，提供了多模式操作的升压PFC，包括临界导电模式（CrCM）、准谐振不连续模式（QR DCM）和主动突发模式。 它还为LLC启动和压控振荡器（VCO）提供了可配置的非线性定时器控制振荡器（TCO），用于LLC的正常工作。

此外，PFC和LLC之间的无缝通信确保了整个系统的最佳运行，从而大大提高了系统的可靠性。 自适应LLC突发模式可实现超低待机功耗、小输出纹波/噪声和出色的动态负载响应。

关键特征及优势

IDP2303原理框图

IDP2303A原理框图

IDP2303 120W开关电源评估板

该评估板是一个120W数字PFC-LLC转换器，具有85V到 265V交流输入电压和12V/24V两路输出。它由英飞凌第2代数字PFC-LLC组合控制器IDP2303控制。IDP2303是专为电视电源系统和其他一般SMPS应用中使用的开关电源而设计的。

特征总结

主要优势

目标应用

dsPIC33EP GS系列是Microchip新一代16-bit高性能MCU ，dsPIC33EP GS系列产品具备卓越的性能，可在开关频率更高的情况下实施更为复杂的非线性预测及自适应控制算法。这些高级算法可令电源设计实现更佳的能效和电源规格。

dsPIC33EP GS系列基于高的开关频率使得设计人员能够以更低的成本开发出密度更高、体积更小的电源产品。新推出的dsPIC33EP“GS”系列器件包含多种高级特性，比如对于高可用性或“永远在工作”系统特别有用的即时更新闪存功能。即时更新功能可用于更改工作电源的固件，如主动补偿计算代码等，并同时保持连续的调节。

产品特性

凭借这些特性及其整体的高性能，dsPIC33EP“GS”系列产品适用于广泛的应用领域，涵盖以下应用市场：电脑与电信（如AC / DC和DC/ DC电源）、工业（如太阳能逆变器、LED照明、HID照明、电池充电器、投影仪和电焊机）及汽车（如LED和HID前照灯及DC/DC转换器）等等。

产品框架图

高性能的外设，保证了dsPIC33EP GS在设计数字电源补偿器的高效。相比上一代DSC产品， dsPIC33EP GS器件在应用于三极点三零点补偿器时其延迟可缩短一半时间，而且在任何应用中均可节省多达80%的能耗。

贝能国际力推dsPIC33EP GS系列数字电源解决方案，并提供数字电源补偿器参考设计。

数字补偿器设计步骤及流程

Microchip MPLAB® 数字电源入门工具包（部件编号：DM330017-2）支持dsPIC33EP GS 系列产品，以帮助客户探索全新dsPIC33EP GS 系列产品在热门数字电源转换拓扑结构中的应用。

对于电源设计人员来说，设计数字控制环会非常困难和繁琐，需要熟悉定点运算、C/ASM语言、MIPS利用率、采样频率限值和外设工作原理等。

为解决上述困扰，Microchip提供了数字电源设计套件包括数字补偿设计工具（DCDT），MPLAB代码配置器（MCC），Microchip补偿器库和设计实例。这四个软件包结合起来，可以为开发完整的数字电源设计提供工具和必要的指导。 一旦您的设计的初始仿真模型准备就绪，DCDT就可以用来分析设计和反馈传递函数，并生成补偿系数。设备初始化代码可以在MCC的帮助下生成，最后的固件可以在代码示例和MCC和DCDT生成的代码的帮助下创建。

数字补偿器设计工具（DCDT）通过简化确定数字补偿器系数和分析控制系统性能的整个过程来帮助电源设计人员。DCDT包含所有反馈收益和延迟，以提供最精确的控制系统模型。在分析通过波特图的闭环性能的同时，用户可以通过使用DCDT的根轨迹和奈奎斯特图来验证稳定性。一旦获得所需的性能，DCDT将自动计算补偿器系数和缩放参数，并生成软件文件以与免费的SMPS控制软件库一起使用。

DCDT目前允许用户开发电压模式控制和峰值电流模式控制应用，并支持平均电流模式控制。取决于控制方案，可能需要不同的补偿器。 DCDT支持多种不同的补偿器类型，如数字3P3Z、数字2P2Z、数字PID和模拟II / III。模拟II / III型补偿器允许模拟设计人员通过无源R / C组件或输入极点/零点频率将其现有的模拟补偿器设计输入到工具中。该工具将生成等效的数字补偿器，从而简化从模拟到数字补偿器设计的过渡。

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