前不久，TI（德州仪器）推出了其新一代隔离式电源数字控制器UCD3138，该产品针对隔离电源进行了优化，实现了完全可编程，并提供具有高度灵活性的设计工具，以应对电信、服务器等领域对电源越来越高的智能化要求。

 

在通讯和服务器功率变换领域，效率使用是一个非常强劲的驱动力量，数字电源因其可实现灵活控制，能够带来较好的轻载效率。重载效率多数是依靠功率转换部分，就是模拟部分的设计来完成更高的效率。

目前数字控制器能给系统带来的好处主要是：较高集成度和较低整体方案的成本。在一个非常系统中，如果完全采用模拟方法来实现，将需要大量的外围设备和器件才能完成，而用数字控制器，许多功能如系统监控、系统管理部分等可在芯片内通过软件来完成，不需要占用任何的器件。

模拟电源很多时候是针对特定的应用去优化，如果想在特定应用里得到最好性能，必须把模拟电源里各项参数，针对这个应用条件来优化，从另一个方面讲，针对这种环境优化之后在另外一个环境下至少从理论上不可能达到最好的效果，而数字控制器刚好弥补了这样一种局限，它能针对任何一种应用，任何一种工作环境，通过软件去优化设置，所以数字控制器和模拟控制器相比局限性更小。软件几乎有无限可延伸性，无需增加任何成本，它可以让你的电源具有灵活性，越复杂的电源越是需要这样的灵活性。但是在一些小功率，对集成度要求特别高的场合，数字电源还是要让位于模拟电源，因为模拟电源是针对应用优化的，如果把集成足够多的东西，在对尺寸、功率密度、满载效率要求特别高的场合，模拟电源仍有其价值。

 

随着系统越来越复杂，对电源的要求也越来越智能化。在隔离电源里，无论是服务器还是通讯类的应用，要求电源有越来越高的效率、集成度以及整体性能。在电源控制领域，数字电源面临着两个方面的挑战：第一个方面，通过数字电源控制器得到最大的灵活性，用软件使数字控制器完成所有任务。另一个方面，数字控制器本身需要适应和处理各种高速信号，而软件的可编程性和高速信号的检测和处理很多时候是一对矛盾。

 

模拟方案最大的好处就是快，这永远是数字方案无法比拟的地方，数字方案最大的好处是它的灵活性，这是模拟方案永远无法比拟的地方。UCD3138独特的地方是，检测信号和高速处理信号用硬件来完成的，通过硬件立即进行响应，满足对高速性能的要求。

UCD3138全数字完全可编程，整个结构针对隔离电源、数字电源进行了优化，并可根据不同性能要求进行编程，有很强的适应性和灵活性。将硬件和软件有机结合，同时实现高速和灵活性的要求，让数字控制器给设计师带来价值。

基于通用DSP控制器的数字电源设计，环路补偿在开关电源里占用大量资源，会使DSP耗费大量的资源实时计算环路参数。而UCD3138这种架构（如图1），ARM7 Core相当于状态机，负责编程硬件的状态，当把不同的参数实时写进状态机时，状态机是基于硬件来运转的，不需占用ARM7 Core任何资源。在这种组合下，首先减少了ARM7 Core原来做环路补偿的那部分成本；另外，基于这种硬件控制的状态机，可完成高速信号的采集和处理，同时负责环路时可明显减少芯片本身的功耗。


TI还供了非常完整的设计工具来简化设计过程。在最理想的情况下，需要设计师懂得用C语言进行编程，以便最大化利用器件各种细节参数及其它一些设置。另外，GUI图形用户界面是为非常有经验、但并非软件专家的电源工程师设计的，只需几天就能知道如何应用这套开发工具。