开关电源技术的最新进展与方案

文章摘要：UCD7000 系列主要是数字控制的功率驱动级，既有驱动正激电路的，也有驱动推挽和半桥电路的。它需要微控制器（μC）或DSP给出PWM的数控信号，才能构成一个完整的数字电源。已经推出的产品有UCD7201，UCD7100，UCD7440，UCD7230 等。其中分别控制正激电路，半桥电路以及非隔离的Buck电路。 UCD8000 系列主要是将数字式的PWM和驱动部分集成在一起。用它设计数字电源只需外加μC 或DSP 即可。例如UCD8620 配合UCD9110就可以组成一个数控半桥电路。 UCD9000 系列则主要包括DSP 及数字PWM部分，它需要与UCD7000 系列合作来组成数字电源

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　　UCD7000 系列主要是数字控制的功率驱动级，既有驱动正激电路的，也有驱动推挽和半桥电路的。它需要微控制器（μC）或DSP给出PWM的数控信号，才能构成一个完整的数字电源。已经推出的产品有UCD7201，UCD7100，UCD7440，UCD7230 等。其中分别控制正激电路，半桥电路以及非隔离的Buck电路。 

　　UCD8000 系列主要是将数字式的PWM和驱动部分集成在一起。用它设计数字电源只需外加μC 或DSP 即可。例如UCD8620 配合UCD9110就可以组成一个数控半桥电路。 

　　UCD9000 系列则主要包括DSP 及数字PWM部分，它需要与UCD7000 系列合作来组成数字电源。 

　　总之，它们总体上既要包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分，时钟，放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动信号、同步整流的检测和处理等。 

　　对数字电源的探讨，美国iWatt公司则走创新之路，它研制的iW 数字控制器，区别于模拟控制器，不采用PWM 技术，而是在芯片内置优化算法逻辑，不必用户另外编程，就可以直接应用控制器内部脉冲优化技术，实现数字控制的开关电源。iW系列有不带PFC 的iW2201 及带PFC 的iW2202。它应用了一种“pulse Train”专利技术，内含一个“功率脉冲发生器”（用于强电控制）和一个“检测脉冲发生器”（用于弱电数字处理）。控制器检测输入电压及负载的状态，不必外部编程，通过芯片内部最优化逻辑算法，产生“功率周期”、“传感周期”和“智能跳跃周期”等控制模式，决定开关管的通断。iW系列芯片使用简单，目前已实现了200W的功率输出。 

　　在目前电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争，所以数字电源还有很长的路要走；然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。 

　　7 在电源行业和电源市场中的新政策 

　　这本来是一个与技术不相关的话题，然而我国目前能源紧缺，而电源行业又是一个与能源消耗密切相关的行业，所以政府以及学会团体应该给电源的发展方向作出指导。这里讲几个例子。 

　　例一：彩电电源的空载功耗。在城市里很多家庭晚上看完电视后，采用遥控关断的方法关机。这时彩电的空载损耗多在3.5W以上，欧洲标准是小于1W，日本标准是小于0.6W。目前以国内40%的家庭彩电晚上用遥控方法关机来估算， 这一亿多家庭的无用损耗就是超过4×108W，恐怕三峡电站的好几台机组的电力就这样白白地消耗了。 

　　例二：国内各个家电厂商对于电源的效率要求不高，只要求价格低。举个例子，国内一家著名DVD 生产商，在外配电源适配器时，宁可选择转换效率不足80%，空载损耗1.5W的49 元一台的适配器，却不愿意选择转换效率90%以上，空载损耗小于0.6W的59 元一台的适配器。为什么低价产品好卖，有竞争力？至于DVD卖出去以后用户多用多少电，多花多少电费，那是用户的事，而不是生产厂家的事了。如果政府不去管，那么就只好再去多建发电站，我们国家的能源将会永远不够用。最近日本SONY公司的笔记本电脑的适配器已经要求给它配套的电源制造商设计空载功耗小于0.1W的适配器。 

　　目前，我们国家的石油进口已经超过总量的50%，仍旧是缺油大国，如果私家车再多一些，我们到那里去弄石油？我们的煤炭仅够再用40年，怎么办？难道政府不该用法律及政策去鼓励企业和工程师多开发和生产高效率的电源吗？难道不该制定一些政策和法律去限制那些低效率电源制造商的产品，不准进入市场吗？客观地讲，在这一点上我们应该向西方发达国家学一学。 

　　有了这些政策我们的电源技术才会有更大的发展，目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%以上，但是高端市场上几乎没有我们的份额，这是中国工程师和企业家的一大遗憾，也是值得我们认真地思考的问题。因此也想借这样一个机会呼吁和鼓励高水平开关电源的研发和制造，呼吁政府制定新的能源政策以便改变我们国家电源产品结构，提升电源产品水平。 

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