数字电源

随着人工智能飞速发展，数据中心供电需求不断攀升。金升阳重磅推出非隔离1/4砖数字电源，该电源内置PMbus数字接口，具有40-60V的输入电压范围，并提供12V非隔离稳压输出电压，

为了让大家了解数字电源发展趋势并了解兆易创新的最新数字电源方案，12月17日晚19点，我们特别邀请到兆易创新应用工程师王雪毅做客贸泽电子芯英雄联盟直播间，与大家展开深入讨论。

导语 数字电源的调制方式可以分为脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）和脉冲频率调制（Pulse Frequcncy Modulation，PFM）模式。 脉冲宽度调制（简称脉宽调制）是在不改变频率的情况下，通过调节脉冲的占空比来调节功率管的开关时间；而脉冲频率调制（脉频调制）模式是在不改变脉冲占空比的情况下，通过调节脉冲频率来控制开管的开启时间。两种调制模式各有其优缺点。 脉宽调制方式，开关频率恒定，通过调节导通脉冲宽度来改变占空比，从而实现对电能的控制，称之为“定频调宽”；脉频调制方式，其脉冲宽度恒定，通过调节开关频率改变通断比，从而实现对电能的控制，称之为“定宽调频”。

一切电子设备都要用电，电源也就无处不在。电源在我们印象中就是输入端进电，输出端对用电设备供电，它的电路是由一堆的电阻、电容、电感还有变压器、风扇之类构成。如果有人问你电源属于模拟电路还是数字电路，相信大家一定会说是模拟电路，事实上电源系统的电力部分确实是模拟电路，生活中常见电器也多为模拟电源。那么近年来，为何数字电源的概念越来越常见？数字电源究竟是什么？ 数字电源属于开关电源，但是开关电源不一定是数字电源。请看下面图1-2。

随着互联网和通信基础设施的蓬勃发展，数字控制技术在电信、网络和计算机的电源系统中越来越受欢迎，因为这类技术具备灵活性、器件数量减少、先进的控制算法、系统通信、对外部噪声和参数变化不太敏感等极具吸引力的优势。数字电源广泛用于高端服务器、存储、电信砖式模块等经常会有隔离需求的应用。 隔离在数字电源中的挑战是在紧凑的面积下如何快速准确地传输数字信号或模拟信号通过隔离边界。1 然而，传统光耦的解决方案有带宽比较低，电流传输比(CTR)会随温度和时间发生大幅变化等问题。而变压器的解决方案有体积庞大、磁饱和等问题。这些问题限制了光耦合器或变压器在某些高可靠性应用、紧凑型应用以及长寿命应用中的使用。本文讨论利用ADI公司iCoupler®产品的数字隔离技术，来解决在数字电源设计中遇到的这些问题。

在电源设计中我们如何选择电源模块，那么选择的前提是，我们得了解各种电源，了解各种电源的区别，那样我们才可以正确的选择电源模块。 什么是模拟电源 即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现。 线圈的匝数决定了两端的电压比。 铁芯的作用是传递变化磁场。 主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。 模拟电源的缺点： 线圈、铁芯本身是导体，那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热损耗，所以变压器的效率很低，一般不会超过35%。 音响器材功放中变压器的应用，大功率功放需要变压器提供更多的功率输出。 那么，只有通过线圈匝数的增加、铁芯体积的增大来实现，匝数和铁芯体积的增加就会加重其损耗。

在电源设计中我们如何选择电源模块，那么选择的前提是，我们得了解各种电源，了解各种电源的区别，那样我们才可以正确的选择电源模块。 什么是模拟电源 即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现，线圈的匝数决定了两端的电压比，铁芯的作用是传递变化磁场，主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场（我国），这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。 模拟电源的缺点： 线圈、铁芯本身是导体，那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热（损耗），所以变压器的效率很低，一般不会超过35%。

作为一枚工程师，我们都知道，要想可靠工作，检测稳压器随时间变化或在过热情况下的电压漂移并在潜在故障事件发生之前采取行动是非常关键的。如果对这类系统采用数字电源系统管理 (PSM) 方法，就可以监视电压稳压器的性能，报告稳压器的健康情况，这样我们就能够在稳压器超出性能规格甚至发生故障之前采取纠正行动。

数字电源的调制方式可以分为脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）和脉冲频率调制（Pulse Frequcncy Modulation, PFM）模式。 1、脉冲宽度调制 脉冲宽度调制（简称脉宽调制）时在不改变频率的情况下，通过调节脉冲的占空比来调节功率管的开关时间；而脉冲频率调制（脉频调制）模式是在不改变脉冲占空比的情况下，通过调节脉冲频率来控制开管的开启时间。两种调制模式各有其优缺点。

作者： Frederik Dostal ADI公司 数字电源可用于实现许多很有意思的功能。借助可编程调节环路，可在不同工作条件下获得更佳的环路特性。电源与完整系统的数字连接可实现电压和电流的精确监控。此外，数字电源还提供高灵活性。可以相当快的速度修改不同参数。这简化了电路设计过程并加快了系统衍生产品的开发。 当然，许多电源专家仍然对采用数字电源有一些抗拒。电源设计人员通常不是经验丰富的软件工程师。但在数字电源项目中，通常会在开发团队中增加一名软件工程师。经验表明，由电源专家和软件专家共同开发电源可能会产生一些复杂问题。这两者之间的交流可能导致误解，并最终导致项目延期。 图形用户界面(GUI)是这种困境的一种解决方案。因为GUI可简化数字电源的编程。