ElectronicDesign&ApplicationWorld-NikkeiElectronicsChina99PowerSupplyTechnologiesApplicationSolution引言随着电子产品的功能越来越复杂，对开关电源提出了更高的要求。模拟控制技术的优点是输出的高精度、低纹波和优秀的动态特性，但是因其分立元器件较多，控制、保护电路复杂，不利于功率密度的提高；同时在电源的低功耗管理、远程监控和多负载点切换等方面，模拟控制技术都无法实现。如果采用数字控制，则能够在图形用户界面(GUI)配置控制器的各个部分，而不用将电容、电阻在板上焊上焊下。为了让工程师从模拟设计领域向数字领域快速转变，TI和SiliconLabs等公司先后推出了基于GUI图形界面设计的数字控制芯片。本文就以Si8250为例，结合项目经验，讨论如何通过GUI来实现准确的数字补偿器设计。数字补偿器设计Si8250控制模块Si8250是一款集成了MCU和DSP的双核控制器，其中MCU模块是8051F的内核，负责所有的通信和管理任务，而DSP模块负责反馈的环路控制，包括一个10MHz的高速ADC和高达200MHz的6路DPWM，采用“白噪音”抖动技术，可提供最高15位的DPWM，这是提高输出精度的最好保证(见图1)。环路补偿模块包含了DSP和二阶低通滤波器的固件，算法程序集成在补偿模块中，用户只需对固件中的六个参数寄存器KP、KI、KD、A1、A2、A3进行赋值，就完成了环路补偿的设计工作。然而对于一般的用户来说，给这六个寄存器赋值并不容易，这和模拟设计中的RC补偿不同。数字控制的两种方式数字控制方式是建立在离散Z域上的，通常分为间接数字控制方式和直接数字控制方式。按照耐奎斯特采样定理：要使信号采样后能够不失真地还原，采样频率必须大于信号最高频率的两倍，即fs≥fmax。在实际应用中，往往实际采样频率fs远大于两倍fmax，基于GUI的数字电源补偿器的设计■西南交通大学电气工程学院张俊燕郭世明马翼龙摘要：为设计基于Si8250的数字电源补偿器，本文采用该芯片专有的GUI图形仿真软件，对功率级主电路的开环模型进行了仿真，生成了幅频和相频特性曲线。结合了Venable补偿理论与GUI中的控制环路模型及图形化补偿方式，设计了精确的数字PID补偿器。试验表明，基于GUI设计的数字补偿器具有很好的环路动态特性和稳定性。关键词：数字补偿器；GUI设计；动态模型；Bode图；动态响应图1环路控制模块图(a)间接数字控制(b)直接数字控制图2间接数字控制和直接数字控制2009.8电子设计应用www.eaw.com.cn100应用方案●电源技术常为理论频率的10倍甚至更多。因此对...
