數(shù)字世界飛速發(fā)展，數(shù)字電源前景無限

在您的家庭、工作和生活中，每件電子產(chǎn)品都必須由電力驅動，而正是通過模擬、數(shù)字組件或兩者的結合使這些電力驅動成為可能。

通常來說，電力都由高壓輸送到我們的家庭和企業(yè)，所以必須借助電源將高壓電轉換成大多數(shù)電器以及電器中半導體電路(芯片)適用的電力資源。電源可采 用的控制類型有多種，而傳統(tǒng)上采用的是模擬控制。但隨著我們的世界數(shù)字化程度越來越高，從鐘表到電視機，各類電源也正逐步數(shù)字化。

在供電系統(tǒng)方面，數(shù)字電源并不新奇。甚至數(shù)字控制已有超過25年的應用歷史，只不過一直被用于配備高功率系統(tǒng)的工業(yè)應用中，如超大型電動機、不間斷電源(UPS)、能量儲存和可再生能源系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常需要3千瓦或更高的功率。

但上述情況已經(jīng)開始改變。

致力于研究高壓電源解決方案的Dave Freeman作了如下解釋：

還記得嗎?手機曾是模擬信號，通話效果也不錯。而當手機剛剛變成數(shù)字信號時，您雖能聽懂通話內(nèi)容，卻聽辨不出對方身份，這是語音失真的緣故。所以現(xiàn) 在知道數(shù)字技術是如何改變手機設備和手機市場了吧。如果您的手機沒有數(shù)字蜂窩，您將無法發(fā)送短信、訪問網(wǎng)絡、瀏覽媒體視頻和應用等。數(shù)字電源也正是以相同 的方式演變?，F(xiàn)在，數(shù)字電源不僅具有電源管理功能，還能進行多種功率轉換，包括轉換只需幾瓦的系統(tǒng)。

由于我們的電子產(chǎn)品對嵌入式處理器、存儲器系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)等數(shù)字電路的依賴性越來越高，許多工程師開始將數(shù)字電源視為他們系統(tǒng)中集成度更高的一部分。在這些系統(tǒng)中，工程師們很快發(fā)現(xiàn)了當面對電源時期待已久的效果-—— 更好的控制。與手機從模擬信號發(fā)展成數(shù)字信號的情況極為相似的是，工程師們不僅對電源擁有更強的掌控能力，而且還可以逐漸靈活地把電力輸送到電子系統(tǒng)組件。

“如果您能與電源進行數(shù)字交流，那么您就能更加輕而易舉地控制它，因為大部分的系統(tǒng)仍然是數(shù)字電路。在采用數(shù)字電源初期，這是電源管理中重要的一部分。”Dave說道。

數(shù)字電源實現(xiàn)了更高的集成度，從而使更少的芯片或單個芯片能有效地執(zhí)行多個組件功能。

而今，我們的數(shù)字電源應用已從早期的大功率系統(tǒng)(由功率不低于3千瓦的電源供電)擴展到較小功率(多數(shù)情況下低于100瓦)的商業(yè)和消費系統(tǒng)，如電信服務器或可再生能源微型逆變器(超小型電源，可將太陽能電池板的電力轉換成可輸送到電網(wǎng)的電力)中使用的子系統(tǒng)。

這并不意味著模擬電源組件已遭淘汰。事實恰恰相反，即使電源內(nèi)有更小型的電源，這些更小型的電源大多數(shù)仍是由模擬組件制成的。我們的工程師讓數(shù)字和模擬電源組件完美結合，從而在靈活性、成本效益和效率方面取得了一些輝煌的成績。

有時，解決方案會基于模擬電路并集成數(shù)字功能。在其它情況下，工程師則主要以數(shù)字器件為基礎，再添加模擬功能。目前，這種分組法可用于各種應用，且適用范圍還在逐步擴大。

在太陽能逆變器(該裝置能獲取太陽能并將其轉化為類似網(wǎng)電的電力)中，數(shù)字電源的應用可減小整體組件的尺寸，同時還能提高效率。本質上就是在從太陽 能到網(wǎng)電的轉換過程中可減少電力損失。數(shù)字電源非常顯著的優(yōu)勢在于，當太陽能逆變器連接到電網(wǎng)時，可對監(jiān)管者制定的各種適用規(guī)則進行管理。例如，在緊急狀 況或危險狀況下需要快速切斷太陽能電池板和電網(wǎng)之間的連接，然后當電網(wǎng)能安全地接 收電力時再重新連通太陽能。

對 手機信號塔電源系統(tǒng)而言，數(shù)字電源一直被認為是一個絕佳的選擇，可確保向復雜系統(tǒng)持續(xù)供電，讓移動網(wǎng)絡保持正常運行。這些電源系統(tǒng)可從電網(wǎng)或電池備份系統(tǒng) 汲取電能。這些系統(tǒng)還必須使電池保持充電狀態(tài)，以便在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時電池能滿足最大運行量的需求。數(shù)字電源可提供許多選項，旨在優(yōu)化功率轉換效果并管理電 源使用情況。

在工廠自動化(特別是測試自動化)應用中，有大量不同的電源。為精心設計這些不同的電源，復雜的電源管理必須到位，而數(shù)字電源便可輕松解決此類情況。例如，必須先給系統(tǒng)接受測試的一些部分供電，之后才能為該系統(tǒng)的另一部分供電。

大型數(shù)據(jù)中心需要多個服務器和存儲器機架。這些系統(tǒng)必須能在維修保養(yǎng)過程中維持正常運轉。而采用數(shù)字電源技術，可實現(xiàn)熱插拔(在連接器仍處于通電狀態(tài)時插拔服務器)組件的管理。

最后，在該電源必須保持可用性的情況下，不間斷電源(UPS)系統(tǒng)和能量存儲系統(tǒng)才能發(fā)揮作用，數(shù)字電源的優(yōu)勢也才能凸顯。UPS的應用無處不在， 從家庭辦公室、零售商店到辦公室樓層再到如醫(yī)院和其他關鍵設備不能斷電的建筑物，都能見到UPS的身影。與手機信號塔的運行方法類似，電力通常來自電網(wǎng)， 但當電網(wǎng)發(fā)生故障時，可使用電池繼續(xù)為設備供電。數(shù)字電源可視情況安排設備供電次序，促使這些系統(tǒng)最大限度地利用電源管理組件。此外，當發(fā)生功率擾動時， 數(shù)字電源還能通過接口輕松連接到受電系統(tǒng)，以達到出色的反應速度。

對于所有這些及其它更多方面的應用，德州儀器(TI)擁有最廣泛的數(shù)字電源產(chǎn)品組合。

“通過將我們的電源和嵌入式產(chǎn)品結合在一起，TI打造出了最完整的數(shù)字電源解決方案，對此我們深感自豪。從我們的數(shù)字模擬電源管理到我們的UCD系列目標數(shù)字電源解決方案，再到業(yè)界性能最高的數(shù)字電源解決方案產(chǎn)品 —— C2000™ Piccolo™微控制器(MCU)產(chǎn)品系列，我們的設備能使數(shù)字電源的控制和管理工作更加得心應手。”數(shù)字電源和太陽能應用C2000 MCU市場營銷部的Peggy Liska表示，“C2000 MCU系列產(chǎn)品將最新的技術與設備推向了市場。”

盡管數(shù)字電源已取得了長足的進展，但其仍然蘊藏著更大的潛力。我們的工程師正在全力以赴，不斷開拓創(chuàng)新，打造與眾不同并能改變數(shù)字電源世界的產(chǎn)品。