模拟电源的优势与不足

目前,除了一些专门用于微处理器的转换器之外,市场上大多数砖形转换器、中间总线转换器及负载点POL转换器仍采用模拟控制.这是因为许多模拟电源系统经过了多年的检验,可靠性还是很高的.

可尽管模拟电源解决方案的成本、性能(如负载变化时的电源响应时间)、占板面积等指标都优于当前的数字电源解决方案,但对开发人员来说,它完全是一种固定模式的黑盒应用,抑制了开发人员发挥创造力的激情.对电源进行同步跟踪、电压排序、故障诊断及适应环境变化的能力还是比较差的.

目前,许多高性能的DC/DC转换器仍通过简单的无源器件产生的模拟信号进行设置和控制.即使是具有最先进拓扑结构的高性能转换器,也还需要使用外部电阻、电容来确定诸如启动时间、输出点值及开关频率等参数.这些电阻、电容的值都是设计调试时确定的,制造完成后不可轻易更改,因此自适应的电源管理方案也就不可能实现.而且,为实现更多功能,就要设计更多的直接反馈电路,所以模拟控制环路会变得非常复杂.

传统的模拟控制架构已经使用多年,但仍有不少缺陷.举例来说,模拟控制电路因为使用许多元器件而需要很大空间,这些元器件本身的值还会随使用时间、温度和其他环境条件的变化而变动,从而对系统稳定性和响应能力造成负面影响.模拟控制的控制-响应特性是由分立元器件的值决定的,它总是面向一个范围狭窄的特定负载,因此无法为所有电压值或负载点提供最优化的控制响应.换句话说,如果你需要一个可以在很多产品中重复使用而不必更换部件的设计平台,则模拟方案难以胜任.除此之外,模拟系统的测试和维修都非常困难.