数字控制在电源应用中的特性和优势
可调控电源开关的设计与应用
刍议可调控电源开关的设计与应用摘要：采用模拟控制技术的传统电源开关虽然技术成熟，但是存在着体积较大、调试不便、控制不灵活等较多的先天不足。
采用全新的设计方案能够充分体现出电源开关设计的时代理念，提高电源开关调控的便捷性和精确性。
在本文中，笔者结合自己的专业知识，简单分析并探讨了基于数字控制技术的可调控电源开关的设计方案，经过仿真以及后续的电路调试证明了基于数字控制技术的可调控电源开关的设计方案的可行性。
关键词：可调控电源开关；数字控制技术；控制处理器；设计方案中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：1. 前言在以往，模拟控制技术是电源开关采用的主流控制技术，技术也是相当成熟，但是模拟控制技术的先天不足在进入数字化时代的今天体现得尤为突出。
例如，复杂的控制电路和较多的元器件不利于电源开关的小型化、成型之后的控制电路基本无法进行修改、复杂的控制方式导致的控制不灵活和调试不便等。
而基于数字控制技术的可调控电源开关的设计方案，主要是采用数字技术来对电源进行通信、控制以及保护等操作，采用数字环路控制，具有快速响应、允许编程等优势。
该方案的优点十分突出。
例如，能够直接监测运行情况、具有很强的应用适应性、具备故障警告能力、具备远程诊断能力、具有多重保护功能、具有过电压过电流的自动冗余并联能力以及更加容易的维护和调试能力。
2. 数字控制技术应用于可调控电源开关的方法和难点相对于模拟控制技术，采用数字控制技术的电源开关能够有效避免出现漂移、控制误差较大、非线性不宜补偿、易受温度影响等问题，通过稳定的控制参数来提升并扩大电源开关的使用灵活性和适用领域范围，提高控制的精确度。
2.1 数字控制技术应用于可调控电源开关的方法分析目前，将数字控制技术应用于可调控电源开关主要有下述两种方法：首先，利用dsp（digital signal processing，数字信号处理）技术实现对电源开关的直接控制。
dsp处理器主要负责信号采集和处理、pwm（pulse width modulation，脉冲宽度调制）输出、a-d转换等。
基于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发共3篇
基于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发共3篇基于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发1随着现代电子技术的不断发展，各种电子设备已经成为了人们生活中必不可少的一部分。
而这些电子设备的电力供应往往都离不开一种被称作开关电源的技术。
在目前的众多开关电源技术中，一种基于数码信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）控制的脉宽调制（Pulse-Width Modulation，PWM）型开关电源备受关注。
本文将立足于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发，从理论分析、电路设计以及实验测试等方面进行探讨。
一、理论分析在开展研究之前，我们需要先了解PWM型开关电源的基本原理。
PWM型开关电源是一种电源调节技术，它将输入电压转换为短脉冲信号，并通过改变信号的占空比来实现电压的调节。
在PWM型开关电源中，DSP作为核心控制器，通过对电源电路的控制实现对电压、电流等信号的输出控制。
因此，DSP控制技术具有快速、高效、精准等特点，是PWM型开关电源的重要控制手段。
二、电路设计在PWM型开关电源的电路设计中，首先要考虑的是所选用的数字信号处理器（DSP）。
在选择DSP时，需要考虑其性能、成本、可扩展性等因素。
其次，需要在选用的DSP的控制下设计整个PWM型开关电源的电路图。
其中，包括输入电源、滤波电路、开关管、功率变换电路、负载电路等部分，旨在将输入电压转化为输出大于或等于期望值的恒定电压。
另外，在电路设计过程中，还需要注意各部分之间的电气特性和电路参数，以便实现电源稳定、高效、低噪音的输出要求。
三、实验测试完成电路设计之后，需要进行实验测试以验证PWM型开关电源的控制效果和电气性能。
在实验过程中，我们可以通过测定输出的电压、电流大小、占空比等参数来评估所设计的PWM型开关电源的实际性能。
在实验过程中，还需要考虑到温度、负载变化等因素对PWM型开关电源的影响，以保证得到准确的实验结果。
什么是NC程序
NC (Numerical Control,数字控制,简称数控)指用离散的数字信息控制机械等装置的运行,只能由操作者自己编程CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer number control)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床.该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件.基于数字控制的DC 转换器为当今电源所具有的标准特性带来了新的应用空间.数字电源实现了在电源设计方面的两大根本性的变化,即通过数字接口与转换器进行通信和对环路的数字控制.我们通常将其分别称为数字管理电源与数字控制电源.电源转换器在设计方面的这两种变化使得电源特性具有更大的自由度,并且能够进行现场重新配置,而无需更改电源中的任何组件.普通电源的电压排序特性就是一个很好的例子.在数字控制电源中,控制器拥有非常高级的功能来管理和监控基于时间的事件.通常,数字控制器具有多个可自由处理的定时器和寄存器.除电源排序特性之外,控制器管理集成定时器还具有另外一些功能,如调制PWM 输出或管理数字通信总线.[6] 模拟和数字技术很快将争夺电源调节器件控制电路的主导权,但实际情况是,在反馈回路控制方面,这两种技术看起来正愉快地共存着.的确,许多电源管理供应商都提供了不同的方案.一些数字控制最初的可编程优势现在甚至在采用模拟反馈回路的控制器和稳压器中也有了.当然,数字电源还是有一些吸引人之处.在一个PID控制器(更复杂的实例)中,每个ADC 输入都要执行基于一系列系数的算法.比例系数是与灵敏度相关的增益因子.整数系数按照错误出现的时间长短来调节PWM的占空比.诱导系数补偿回路的时间延迟(相位更有效).综合起来,PID算法的各个系数决定了系统的频率响应.控制器随后将ADC的输出电压表示转换成维持期望的输出电压所需的脉冲持续时间(占空比)信息.然后,该信息被传送至一个DPWM,它执行与模拟PWM一样的驱动信号产生功能.注意模拟和数字控制方案管理开关晶体管的不同.模拟控制器在时钟上升沿触发开关晶体管成ON状态,并在电压坡度达到预设的门槛电压时将晶体管触发成OFF状态；PID控制器则计算开关晶体管ON 和OFF状态期间所需的持续时间.理论上,模拟控制可以提供连续精度的输出电压.但ADC精度和采样率的交互作用再加上DPWM开关速率,使事情变得有些复杂.[7] 程序块处理时间及其它由于CPU处理速度的提高,以及CNC制造商将高速度CPU应用到高度集成化的CNC系统中,CNC的性能有了显著的改善.反应更快、更灵敏的系统实现的不仅仅是更高的程序处理速度.事实上,一个能够以相当高的速度处理零件加工程序的系统在运行过程中也有可能象一个低速处理系统,因为即使是功能完备的CNC系统也存在着一些潜在的问题,这些问题有可能成为限制加工速度的瓶颈.在很多方面,这种情况和赛车的驾驶很相似.速度最快的赛车就一定能赢得比赛吗?即使是一个偶尔才观看车赛的观众都知道除速度以外,还有许多因素影响着比赛的结果.车手对于赛道的了解程度很重要：他必须知道何处有急转弯,以便能恰如其分地减速,从而安全高效地通过弯道.在采用高进给速度加工模具的过程中,CNC中的待加工轨迹监控技术可预先获取锐曲线出现的信息,这一功能起着同样的作用.同样的,车手对其他车手动作以及不可确定因素的反应灵敏程度与CNC中的伺服反馈的次数类似.CNC中伺服反馈主要包括位置反馈、速度反馈和电流反馈.。
毕业设计基于51单片机的程控直流电压源设计[管理资料]
![毕业设计基于51单片机的程控直流电压源设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/9e62dbe1f18583d048645940.png)
目录1 引言 0设计要求 (1)方案论证 (1)2 单片机和D/A转换器 (2)AT89C51单片机 (2)Ｄ／ＡC0808 (5)LED数码 (7)3 电路原理与硬件实现 (8)单片机最小系统及端口连接 (8)原理介绍 (9)硬件调试 (13)4 软件程序设计 (13)开发工具介绍 (13)软件流程图 (17)软件调试 (18)结束语 (18)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (18)基于51单片机的程控直流电压源摘要：本设计是以ATM89C51单片机为控制核心的开关电源，具有输出电压可调，电压数字显示的功能。
具体阐述了开关电源的基本原理及工作过程，电源各硬件模块的设计及软件设计。
该电源硬件模块包括输入整流和滤波模块、单片机供电电源模块、D/A转换模块及LED 显示模块。
关键词：稳压电源；单片机89C51；D/A转换1 引言随着电力电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。
直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。
传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。
而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。
其良好的性价比更能为人们所接受，因此，具有一定的设计价值。
从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流|直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。
设计的直流稳压电源主要有单片机系统、键盘、数码管显示器、D/A转换电路、直流稳压电路部分组成，数控电源采用按键盘输入数据，单片机通过D/A，控制驱动模块输出一个稳定电压。
工作过程中，稳压电源的电压值由单片机输出，驱动LED显示，由键盘控制进行动态逻辑切换。
以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计，电源采用数字调节、输出精度高，特别适用于各种有较高精度要求的场合。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展，电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。
在各种电源类型中，直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。
传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计，但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心，通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。
相比于传统的模拟电路设计，基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点：单片机具有强大的计算和处理能力，能够实现复杂的控制算法，从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能，具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计，降低成本，提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。
我们将介绍电源的设计原理和基本组成，包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现，包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现，包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展，电力电子技术广泛应用于各个行业和领域，直流稳压电源作为其中的关键组成部分，其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。
传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现，其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低，难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。
开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术，实现了对电源输出电压和电流的精确控制。
它可以根据实际需求，通过编程灵活调整输出电压和电流的大小，提高了电源的适应性和灵活性。
同时，数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能，有效提高了电源的安全性和可靠性。
TI开关电源基础知识
TI开关电源基础知识目录1. 内容概览 (3)1.1 电源的重要性 (4)1.2 开关电源的概述 (5)2. 开关电源的工作原理 (6)2.1 开关型转换器的基本结构 (7)2.2 电流连续和电压连续型转换器 (8)2.3 开关频率的选择 (10)3. 开关电源的类型 (11)3.1 反激式转换器 (12)3.2 正激式转换器 (14)3.3 桥式转换器 (14)3.4 半桥转换器 (16)3.5 推挽转换器 (17)4. 开关电源的设计流程 (18)4.1 系统级设计 (19)4.2 输入和输出电压的选择 (20)4.3 开关频率和占空比的确定 (21)4.4 主开关和滤波器的选择 (22)5. 关键组件和工作原理 (24)5.1 主开关 (26)5.2 次级侧整流二极管 (27)5.3 输入和输出滤波电感 (28)5.4 输出滤波电容器 (29)5.5 反馈网络 (31)6. 设计举例与案例分析 (31)6.1 反激式转换器设计实例 (33)6.2 正激式转换器设计实例 (34)6.3 桥式转换器设计实例 (35)6.4 半桥转换器设计实例 (37)6.5 推挽转换器设计实例 (39)7. 电源效率与负载调整率 (40)7.1 效率计算 (42)7.2 负载调整率 (43)8. 开关电源的设计注意事项 (43)8.1 EMI抑制措施 (45)8.2 热管理 (46)8.3 电磁兼容性与安全 (47)8.4 封装与稳定 (49)9. 现代开关电源技术 (50)9.1 软开关技术 (52)9.2 多相电源 (53)9.3 高频转换器技术 (54)9.4 变频技术 (55)9.5 数字控制技术 (56)10. 测试与调试 (58)10.1 工作频率和占空比的测试 (59)10.2 输出电压和波形的测试 (60)10.3 效率和负载调整率的测试 (61)10.4 EMI和噪声测试 (63)11. 结论与展望 (64)11.1 开关电源的发展趋势 (65)11.2 未来研究方向 (66)1. 内容概览开关电源作为现代电子设备中不可或缺的组成部分，以其高效、节能、小巧等特点赢得了广泛的应用。
数字电源常用控制算法
数字电源常用控制算法数字电源的控制算法是指用于调节和控制数字电源输出电压和电流的计算方法和策略。
数字电源控制算法的设计和实现对于数字电源的性能和稳定性具有重要影响。
本文将介绍几种常用的数字电源控制算法。
一、PID控制算法PID控制算法是一种经典的控制算法，在数字电源控制中得到了广泛应用。
PID控制算法通过对输出电压和电流与设定值之间的误差进行比例、积分和微分的运算，来调节控制器的输出信号，实现对数字电源输出的精确控制。
PID控制算法具有简单、稳定、易于实现的特点，在数字电源控制中表现出较好的性能。
二、PWM控制算法PWM控制算法是一种将输入信号转换为脉冲宽度调制信号的控制算法。
在数字电源控制中，PWM控制算法通过调节输出脉冲的占空比来控制数字电源输出的电压和电流。
PWM控制算法具有快速响应、高精度和高效率的特点，在数字电源控制中得到了广泛应用。
三、模糊控制算法模糊控制算法是一种基于模糊逻辑推理的控制算法。
在数字电源控制中，模糊控制算法通过建立模糊规则库和模糊推理机制，将输入信号的模糊化处理和输出信号的去模糊化处理相结合，实现对数字电源输出的控制。
模糊控制算法具有较好的鲁棒性和适应性，能够有效应对数字电源输出的非线性和不确定性。
四、神经网络控制算法神经网络控制算法是一种基于神经网络模型的控制算法。
在数字电源控制中，神经网络控制算法通过训练神经网络模型，将输入信号映射为输出信号，实现对数字电源输出的控制。
神经网络控制算法具有较好的自适应性和学习能力，能够适应数字电源输出的动态变化和非线性特性。
五、遗传算法控制算法遗传算法控制算法是一种基于进化计算的控制算法。
在数字电源控制中，遗传算法控制算法通过建立适应度函数和遗传操作，对控制参数进行优化，实现对数字电源输出的控制。
遗传算法控制算法具有全局搜索能力和较好的优化效果，能够找到数字电源控制的最优解。
六、模型预测控制算法模型预测控制算法是一种基于数学模型的控制算法。
基于DSP的数字逆变电源的设计(毕业设计)
本科毕业设计说明书基于TMS320LF2407A的数字逆变电源的设计THE DESIGN OF DIGITAL INVERTER BASED ONTMS320LF2407A学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：2013年06 月01 日基于TMS320LF2407A的数字逆变电源的设计摘要逆变电源是一种采用电力电子技术是进行电能变换的装置，它从交流或直流输入获得稳压恒频的交流输出。
逆变电源技术是一门综合性的产业技术，它横跨电力、电子、微处理器及自动控制等多学科领域，是目前电力电子产业和科研的热点之一。
逆变电源广泛应用于航空、航海、电力、铁路交通、邮电通信等诸多领域。
电源技术的发展使得数字控制系统控制的电源取代传统电源已成为必然。
逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源的发展。
目前逆变电源的核心部分就是逆变器和其控制部分，虽然在控制方法上已经趋于成熟，但是其控制方法实现起来还是有所困难。
因此，对逆变电源的控制和逆变器进行深入研究具有很大的现实意义。
随着现代科学技术的迅猛发展，逆变技术目前已朝着全数字化、智能化、网络化的方向发展。
而作为专用的DSP的出现，更是为研究和设计新型的逆变电源提供了更方便、更灵活、功能更强大的技术平台。
本文采用美国德州仪器公司(TI)新近推出的一种TMS320LF2407A数字信号处理器，作为逆变电源中的核心控制部分进行研究。
以实现所研制的逆变装置能输出标准的正弦交流电。
本文主要分析了变频电源技术现状、发展趋势和存在的难点，指出论文的研究内容和意义。
详细讨论了逆变器的SPWM调制法工作原理，介绍了数字实现时对称规则采样法和不对称规则采样法的特点。
通过分析SPWM波形产生规律和特点，选择了以不对称规则采样法为基础实现的单极性SPWM控制，并且具体介绍了DSP实现SPWM。
文中设计出了整个逆变电源的硬件结构，其主要核心部分是IPM和DSP控制部分。
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数字控制在电源应用中的特性和优势
传统开关电源（Switch Mode Power Supply,SMPS）控制通常使用纯模拟技术。低
成本和高性能数字信号控制器（Digital Signal Controller, DSC）的出现开启了开关电源
控制的全新境界，并且标志着电源产业正朝着数字革命的方向发展。 本文强调当前是电
源应用采用数字技术、实现数字电源的最佳时机。Microchip 提供的AC-DC 参考设计就是展
示数字控制技术优点的极佳实例。 本问通过在以下几个方面将数字电源与模拟电源进行
定量比较以指出数字电源的优势所在： 比较模拟电源与数字电源的物料成本 控制先
进拓扑结构的能力和数字控制的灵活性 在同样成本条件下，数字电源实现的附加价值数
字电源节省成本。 图1 为两级模拟AC-DC 电源的高阶原理框图。图 1: 两级模拟AC-DC
电源 图2 显示了数字AC-DC 电源的高阶框图。图 2: 数字AC-DC 电源 模拟电源的
主要组成包括： 功率链：半导体开关、电感、电容和功率变压器 驱动电路：栅极驱
动以及支持电路 反馈电路：传感器、放大器和电阻网络 控制器：每个功率级专用控
制器 后台管理电路：用于顺序控制、监控和通信的专用单片机以及支持电路 为便于
比较，考虑选择一个两级式电源。前端转换器采用升压功率因数校正（Power Factor
Correction,PFC）电路，而第二级是DC-DC 相移式全桥转换器。 模拟电源与数字电源的
功率链部分、驱动电路和反馈电路保持一致。图2 分别展示了上述例子中所描述的数字电源。
对于数字控制电源，专用模拟控制器和后台管理电路可合并采用一片dsPIC®DSC 来实现。
图1和图2仅从较高层次展示了两者的主要差别；然而，在进行对比时所有支持电路也需包
括在内。图3 所示为每个模拟级中的支持电路，而图4 则为数字系统中的支持电路。注意模
拟控制器所需要的额外连接（在图3 和图4 中用箭头标出）。图 3: 模拟级电路图 4: 数字
级电路 除了主要的组件，还需将支持电路成本、布线复杂程度、以及模拟数字电源PCB 板
尺寸这些因素考虑在内。 表1 将300W 模拟电源与数字电源的物料清单进行了比较，着
重说明了前面所述的差别。比较中所用到的价位是直接从厂家的网站上获得的。
表 1： 300W 模拟与数字电源物料价格比较
表1 中所列出的物料清单比较清楚地说明了数字电源与模拟电源方案相比所节约的成
本。 有些人可能会认为数字电源需要使用专用的MOSFET栅极驱动器，而模拟解决方案则
可提供片上栅极驱动器。不过，这一点仅适用于低功率模拟设计，对于大多数高功率模拟设
计来说，仍然需要使用外部栅极驱动器。 无论在PFC 级中使用或者未使用外部MOSFET 栅
极驱动器，表1 中列出了不同模拟电源的所有BOM 成本。 显而易见，数字电源在总BOM
成本方面具有显着优势。 数字电源还有许多其他潜在的低成本优势。例如，采用数字化
控制方案的另一个优点就是减少元件数量。这可以使布线更简单，PCB 板的尺寸更小，进而
减少了PCB板的加工和组装成本，同时提高了产品质量和可靠性。 这些额外的成本节省
更强调了选择电源数字化控制方案的好处。 高级特性 效率优化 对于任何电源设
计人员，两个最重要的考量方面就是总成本和系统性能。与模拟电源相比，数字电源的成本
优势在之前的章节中已经进行了分析，我们现在将针对数字电源具有更高效率这一优点进行
探讨。 任何电源设计都是按照其可能的最大效率来实现的。近年来，随着半导体技术的
发展及新拓扑结构的出现，电源效率达到了更高的水平。之前已经提到，在某些运行条件下
（半载或者较高的线电压情况时），效率的确或多或少实现了最大化。 数字电源增强了系
统的通用性，可对多个运行点的效率进行优化。 对于PFC升压转换器，轻载时可通过降
低转换器开关频率来减小开关损耗。由于是轻载，磁场仍可以应对较低的开关频率。如果实
现的是一个交错式PFC 转换器，轻载时可以通过关断其中一相来进一步减小功耗。 类似
地，对于一个相移式全桥变换器，可以在轻载时关断同步MOSFET,而使用内部集成续流二极
管，这样可消除额外的开关损耗。 另一个实例是降压转换器应用。对于高电流输出的场
合，同步降压转换器通常是首选。但是，使用同步MOSFET会在轻载时引起环流，这反过来会
引起更高的损耗。因此，当转换器运行在不连续电流模式时，降压转换器的同步/ 续流MOSFET
就会被禁止。 上述介绍的技术可通过选择先进的拓扑结构（如谐振和准谐振转换器）来
提高效率。数字控制完全支持这些先进的拓扑结构，包括相移全桥和LLC 谐振转换器，从而
获得高效率和高功率密度。总之，数字控制提供很多选择，可在整个运行范围内对电源效率
进行优化。电源管理 在电源管理领域中，与模拟电源相比，数字电源提供了前所未有的
优势。在一个典型模拟电源中，通常使用图5 中所述的后台单片机来完成其电源管理。图 5:
不同电源类型在电源管理方面的差异 这个后台单片机将本地系统参数发送到主控制器或
者数据记录器中。但这个单片机如何获取数据呢？必须用检测电路收集所需数据，并将其进
行发送。在某些情况下，远程系统也可能对本地电源转换器发出指令。这个配置要求增加后
台单片机和功率转换电路之间的硬件接口，从而增加了系统的成本。
相反地，数字电源不需要额外电路，因为所有系统参数已经由DSC 测量出来。这些参数
存储在DSC 的存储器中，并且通过片上通信外设发送到远程系统，例如SPI、I2C?、UART或
者CAN.任何对该系统操作的修改都无需额外的外部硬件而可由简单的软件来完成。 数字
电源消除了冗余电路从而减少了系统总成本。例如，对于一个两级AC-DC 电源，第一级将对
其闭环控制运行的输出电压进行测量。由于这一输出电压也是第二级的输入，因此该数据也
被第二级用作前馈控制或者输入过压/ 欠压保护。 单独一个DSC消除了相同参数的重复
测量，并可从内部提供不同控制或保护特性的所有选项。DSC也有助于系统对故障状态作出
比分立模拟控制器更快速、更高效的反应。例如，在一个两级AC-DC 模拟电源中，如果故障
出现在下级转换器中，除非这个故障状况已经被传送给PFC 控制器，否则前端PFC 升压转换
器将无法识别这个故障。而数字控制器能检测到整个系统的故障状态，无论故障发生在何处，
几乎都能在瞬间作出反应。 软启动以及模拟和数字电源的时序 当电源刚启动时，各
种存储元件，如电容和电感，都处于零储能状态。在这样的状况下，电源突然升压会引起系
统很大的浪涌电压和浪涌电流。因此，电源的所有阶段都必须使用软启动来确保系统元件避
免受到不必要的压力。 许多（并非全部）模拟控制器都带有内置软启动功能。 模拟
控制器在选择软启动持续时间时都只提供有限的灵活性，且需额外电路来实现启动延时。
在多级电源中，由于一些输出取决于其他输出，因此有必要通过预定义方式对输出顺序进行
控制。这可由单独的时序芯片完成，或者使用后台单片机以及辅助电路来实现 由
于所有时序控制和软启动子程序都可作为电源控制软件的一部分来完成，因此数字电源不需
要外加硬件。电源的每一级都可实现一个软启动子程序，每个都具有不同的持续时间和延时。
典型的软启动子程序如例1 中的C 代码片段所示。 void PFCSoftStartRoutine（）
{ Delay_ms（STARTUP_DELAY） pfcVoltagePID.controlReference =
pfcInitialOutputVoltage; while （pfcVoltagePID.controlReference <=
PFCVOLTAGE_REFERENCE） { Delay_ms（SOFTSTART_INCREMENT_DELAY）；
pfcVoltagePID.controlReference += PFC_SOFTSTART_INCREMENT; }
pfcVoltagePID.controlReference = PFCVOLTAGE_REFERENCE; } 在例1 中，dsPIC DSC
初始化之后就立刻调用软启动子程序。首先调用启动延时，随后输出电压参考将被设定为实
际测量的输出电压。参考值一直以固定速率上升，直到其达到期望值为止。此时，软启动结
束，系统正常运行开始。数字控制器可灵活使用软启动子程序。相同的子程序在不同时间阶
段可通过不同参数进行调用。例如，如果系统要在故障发生后重启，启动延时和软启动持续
时间可修改为不同的值。 时序控制可在不外加任何电路的情况下，通过一些灵活的配置
加以实现。图6 中显示了一些时序机制原理图。 如果一个转换器取决于另一级的输出，
则软件可设置标志来指示转换器何时完全启动，电压已经为下一级的上升作好准备。 ，数
字电源能根据实际应用需求以多种方式轻松实现时序控制。数字电源在选择软启动和时序控
制方案上具有很大的灵活性，不需要增加专用芯片或者复杂的电路。图 6: 时序控制机制