一种新技能的引进一般需求一个过渡进程，在这个进程中，用户不断地查验新技能中实践可行的要素和不切实践内容。本文旨在弄清模仿与数字电源办理之间的不同。从多方面调查两种技能差异及其对体系功用的影响。表1、表2别离列出了各自的优、缺陷。
从用户的视点看，很难确认哪一种办法更好。不断进步的体系杂乱度为考虑运用数字电源办理计划的用户铺平了路途，尽管有些设想在不久曾经还看起来难以逾越。可是，数字电源产品的运用事例及其相关的一些传说标明，人们在某种程度上为数字体系所能处理的问题蒙上了一层不切实践的光环。跟着这项技能步入其天然的开展轨迹，应该停息其所随同的神秘色彩以及不切实践的宣扬。用户随后所面对的问题是：那一种计划最好？
总的来说，电源办理没有朴实的数字或模仿计划。以模仿操控架构为例，其内部脉宽调制电路即包括了数字电路，例如：时钟、门电路等(如Bob Mammano规划的SG1524)。三十年后，数字 脉宽调制(PWM)成电路相同也包括了显着的模仿电路，如：ADC、基准源、放大器等。因而，正确的计划挑选取决于电路功用的合理区分，而正确的区分又与当时能够运用的技能和体系需求有关。因而，当时的区分规范或许不同于将来的规范。
现在，为了满意体系差错的要求，一个抱负的体系应能供给较高精度，要求电源具有更小的体积，并且满意高速通讯、高速处理体系中微处理器或ASIC对电源容限的严苛要求。基准精度一般为1%，而最新的处理器、ASIC电源要求差错不超越几毫伏。作业在低压状况时，要求优于1%的精度，并且在高温状况下也有必要满意这一精度要求，现在大多数体系的作业温度规模为0℃～85℃。
因为多处理器核或小尺度处理器对应的I/O口关于不正确的压差所引起的“闭锁”现象十分灵敏，电源的盯梢与上电次序也十分要害。杂乱的电路板需求多电源供电，因而对上电次序和盯梢的要求也愈加严厉。这些功用运用模仿技能很难完结，而数字技能则可处理这一杂乱问题，供给准确、简略的计划。
表1
表2
高端体系要求近乎为零的毛病时刻，因而，关于冗余体系的监控也十分重要，以确保体系牢靠作业。这就需求了解发生电源毛病的原因和进程，在出现问题时采纳敏捷的处理办法。用模仿技能构建监控电路需求许多别离元件或专用电路。有些体系因为受体积、价格及杂乱度的约束，不得不简化了监控环节，导致较低的体系牢靠性。关于数字体系来说，供给这种体系检控简直不需求添加体系本钱。在数字体系中，用于数字引擎操作的信息选用数字格局，能够很容易地添加通讯容量。
为了快速占领市场、支撑产品的需求，规划人员常常在很匆促状况下开发ASIC，乃至没有经过完好的评价就投入运用。然后使产品在投放市场的进程中处于两难地步，一方面或许需求贵重的招回本钱，修改作业电压、监控电路及上电次序操控；另一方面或许忽视体系的牢靠性，为体系的后续运用埋下危险。这两种状况都违反了零失效时刻的体系要求，这时，比较正确的挑选或许是数字计划，对体系进行现场编程，对用户来说完结便利、通明的体系晋级。
图1：根本数字处理功用，根据MAX8688数字操控/监测IC
计划的折中考虑
从现在的体系及不断涌现的需求看，运用模仿办法处理一切问题明显不能满意开展的需求。现在，许多用户在考虑数字计划时，比较关心的一个问题是“闭环问题”。关于大多数工程师来说，数字电源意味着一个能够进行数据通讯、读写信息、更改设置、无需改动硬件进行晋级的体系，在数字域完结这些操作无需闭环反应。
关于挑选数字电源仍是模仿电源这个问题，其准则应该是“适宜就好”。如上所述，数字或模仿计划都不能确保所用功用的最优化。每种计划都有其固有的长处和缺陷，正确的体系剖析有助于为详细的运用供给最合理的处理计划。
表3：模仿与数字电路剖析
上表中的脉宽调制电路(PWM)或许最好保存模仿架构，它主要由基准、差错放大器、比较器和电压斜波电路组成，有些计划还包括滞回电路。任何状况下，保存这些根本的模仿电路单元都是比较抱负的挑选，它占用更小的硅片面积，也更廉价。PWM操控IC包括许多其它单元(电压调理、MOSFET驱动、远端检测放大器、欠压锁存电路及过压、过流维护电路)，但大部分电路不受PWM电路方式(模仿或数字)的影响。
对维护电路的需求没有改动，但要求电路在发生毛病时做出快速呼应，一般要求在几个ns以内。选用最快的并行比较型ADC结构，能够进步数据量化的速度，但更多的呼应时刻由判定引擎(处理器或状况机)决议。考虑到驱动链路固有的传输延时，所发生的总延时是难以承受的。因而，过流、过压维护功用需求放在模仿电路侧。
关于电流的丈量，一般需求一个低失调、高线性度、高共模抑制比的差分放大器。这些要求不受量化数据的影响，只能经过高功用模仿电路才干满意这一严厉的要求。实践规划中，不论是否量化数据，电流和温度的监测需选用模仿计划。
不论选用数字计划仍是模仿计划，基准源都是必需的。在数字体系中，它为ADC供给参阅电压，从某种程度上讲这也更倾向于模仿规划。ADC为数字输出，但决议其精度与线性目标的是模仿电路。为此，咱们把基准和ADC都放在了表3的左边。
明显，通讯电路归于数字部分，非易失存储器用于存储电源设置。不论是处理器仍是状况机，都是数字计划的操控中心。DAC包括大部分模仿电路，可是，考虑到数字电路在DAC中的重要位置，咱们将其置于表格右侧。
别的一项有价值的数字技能是低速操控回路，能够进一步进步体系模仿输出的精度。该使命不或许由模仿电路完结，而是依托高功用ADC准确、杂乱的校准进程来完结，由此咱们能够看到一个真实的混合信号处理架构，是精细的模仿电路与灵敏的数字电路的有机结合。这种机制中所需求的ADC与数字PWM中的ADC不同。PWM ADC要求具有高分辨率和速率，而ADC不或许在一起具有高速、高精度的一起坚持低本钱。总的来说，PWM ADC有必要选用闪电式ADC供给必要的速率，而这种ADC拓扑在分辨率超越8位时就不太实用了，8位ADC与12位ADC比较精度降低了大约16倍，因而，比较可行的计划是挑选12位SAR ADC，能够以较低的本钱供给高精度和合理的转化速率。
经过数字转化后，用户能够便利地设定多个门限检测过压、欠压、过流、高温等毛病。为了在检测到上述毛病时做出快速的呼应，有必要挑选模仿电路，但十分准确的门限检测则需经过数字化完结。数字电路能够为上述检测设定多种门限，并能够用不同办法完结。例如，告警和毛病门限能够简略地用标志位完结，也能够操控封闭输出。
为大部分现有的模仿PWM架构添加数字功用的一种办法是结合专用IC，例如Maxim的MAX8688。该%&&&&&%合作模仿PWM电路，能够完结一系列数字功用。这种办法有两个优势：一是所挑选的电源办理器件依然能够作为主电源输出；二是一切用于监控、盯梢、裕量设置、基准设置的分立电路能够针对一个电源进行设置，结合一些附加的逻辑电路，咱们的器材供给4×4 TQFN封装。
运用检流电阻、电感或电路板引线的直流电阻能够检测不同的输出电压、电流，然后监督电源输出。经过比较REFIN和反应信号，直接操控PWM操作和输出电压设置。凭借用户可编程寄存器智能模块，能够完结软发动、发动延时、封闭延时、软封闭、摆率操控等功用，一起也能够完结过压、欠压、过流、高温维护。
作为输出监控的隶属产品，裕量与电流分配等简略功用不添加体系的任何本钱。这样，在考虑整个体系本钱的状况下，MAX8688供给了一种简略而又精准的数字电源办理办法。
