使用狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)字電源

數(shù)字電源可實(shí)現(xiàn)許多有趣的功能。通過(guò)可編程調(diào)節(jié)環(huán)路，可以在不同的工作條件下實(shí)現(xiàn)更好的環(huán)路行為。電源與整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字接口可實(shí)現(xiàn)電壓和電流的精確監(jiān)控。此外，數(shù)字電源具有很高的靈活性?？梢韵喈?dāng)快速地修改不同的參數(shù)。這簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)過(guò)程，加快了系統(tǒng)衍生產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

盡管如此，許多電源專家在轉(zhuǎn)向數(shù)字時(shí)仍存在一些阻力。電源設(shè)計(jì)人員通常不是經(jīng)驗(yàn)豐富的軟件工程師。通常在數(shù)字電源項(xiàng)目中，將軟件工程師添加到開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中。經(jīng)驗(yàn)表明，由電源專家和軟件專家聯(lián)合開(kāi)發(fā)電源可能會(huì)產(chǎn)生一些復(fù)雜情況。

兩者之間的溝通可能會(huì)導(dǎo)致誤解，從而導(dǎo)致項(xiàng)目延誤。

圖形用戶界面 （GUI） 是解決這一困境的一種解決方案。這些簡(jiǎn)化了數(shù)字電源的編程。此類 GUI 可從許多不同的數(shù)字控制器 IC 供應(yīng)商處獲得。通常，它們的設(shè)計(jì)方式使電源專家可以直觀地使用它們。圖 1 顯示了這樣的圖形用戶界面?？梢允褂檬髽?biāo)選擇電源的不同方面，并且可以在屏幕上的不同功能圖中進(jìn)行不同的設(shè)置。

圖1.數(shù)字電源的圖形用戶界面。

許多不同的數(shù)字電源仍然有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)。圖形用戶界面通常會(huì)生成代碼，然后將其編譯為在微控制器內(nèi)核或DSP上運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員對(duì)生成的代碼的可靠功能負(fù)全部責(zé)任。可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，作為鑒定過(guò)程的一部分，需要通過(guò)測(cè)試向量來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)于圖形用戶界面的每一次小修改，都需要重復(fù)此鑒定過(guò)程。

一種更方便的方法是選擇基于狀態(tài)機(jī)的數(shù)字電源控制器 IC。例如，ADI公司的ADP1055就是這樣一款器件。圖2所示為電路框圖。數(shù)字邏輯就像狀態(tài)機(jī)一樣。可以在圖形用戶界面中設(shè)置電源行為的變化，如圖1所示。這些更改不會(huì)為微控制器生成新代碼;它們只會(huì)在狀態(tài)機(jī)中設(shè)置不同的寄存器狀態(tài)。由于這個(gè)過(guò)程，數(shù)字電源的功能仍然由數(shù)字電源控制器IC的數(shù)據(jù)手冊(cè)定義，不需要軟件或代碼認(rèn)證。

圖2.ADP1055的框圖，基于狀態(tài)機(jī)。

圖形用戶界面和狀態(tài)機(jī)的組合簡(jiǎn)化了數(shù)字電源領(lǐng)域的第一步。這種方法對(duì)于沒(méi)有專門(mén)的軟件工程師來(lái)支持電源管理專家的組織特別有吸引力。此外，它在軟件代碼資格認(rèn)證需要付出巨大努力的領(lǐng)域也很有吸引力。此類領(lǐng)域的一個(gè)例子是汽車(chē)。

如今，有許多不同的基于狀態(tài)機(jī)的電源控制器。ADP1055如圖2所示，適用于不同拓?fù)涞?a target="_blank">電氣隔離電源。但是，它也可以用于采用交錯(cuò)技術(shù)的負(fù)載點(diǎn) （POL） 應(yīng)用。

審核編輯：郭婷