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数位增强型类比电源控制器
 

【作者: 林澤泉】2019年12月23日 星期一

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数位增强型类比电源器件(Digitally Enhanced Power Analog, DEPA)是一新思维的类比电源晶片,晶片里整合了有类比电源控制器/驱动器及一个8位元的微控制器如图(一)。因为这个特性,DEPA数位增强型类比电源晶片拥有类比电源的快速反应及数位电源的弹性便利,也因为将类比??路及数位??路整合在一晶片上,电路及机构的尺寸都可以缩减。



DEPA晶片里的类比??路包含有二个低压差电源(LDO):一个提供类比电路之电源,一个提供数位电路之电源;以及MOSFET 驱动器:适用在Buck拓朴的DEPA内部有高端及低端的MOSFET 驱动器,而适用其他拓朴的DEPA内部只有低端的MOSFET驱动器;也包含有运算放大器OPA、误差放大器EA及补偿??路Compensation在里面。Compensation??路可以微调以提高线路稳定度。


晶片里的数位??路包含有三组Timer,其中Timer2用来做PWM的基频;有10位元ADC(类比数位转换器),不仅可以量测外部的类比讯号,还可以量测晶片内部的类比讯号;因型号不同,有8位元到13位元不等的DAC(数位类比转换器)。


DEPA内建8位元PIC®微控制器,PIC本身是RISC精简指令架构,指令的执行效率较高且速度较快,搭配类比??路,所有电源路径的控制都是在类比领域,由类比??路处理;微控制器负责处理叁数的调控、时序的编排及界面输出入控制讯号的控制,在一般的电源应用设计已经是游刃有馀。


有使用了PIC微控制器就一定要有软体的搭配,不然就跟睡着的?一样,没??搞头。为了让大家快速上手,Microchip已经把目前全系列的DEPA加到MPLAB Code Configurator(MCC)里,简单几个步骤就可以产生一个可运作的程式。当然如果整个应用要使用在较进阶较复杂的场合时,就需要自己的努力,把整个DEPA的软硬体发挥到淋漓尽致。DEPA的开发环境如同8位元的微控制器一样使用MPLAB® X IDE、MPLAB XC8 和MCC,如图(2)所示。有经验的工程师当然就不需要MCC的加持,只是用来做快速的初始设定。设定完成,按「Generate」产生源代码,烧录後即可动作。



Microchip还有一个工具非常实用━━MPLAB MindiTM,在研发初期用MPLAB Mindi先进行模拟分析,对於开发时程的缩减有很大的助益,限於篇幅我们另篇讨论。在实际应用面上,DEPA可以适用的产品领域很广。


  • POL w/PM Bus:输出电流可达20A。


  • Battery Charger:使用I2C设定电池种类、充电电压/电流。


  • LED Lighting:使用ADC或GPIO设定LED Bin。


  • BoB USB Charger:一个DEPA可handle 2个USB Type-C®的CC pin。


    族繁不及备载,若有需求,欢迎与我们连系。


    Microchip台湾在各地分公司都有开设DEPA的RTC课程,目前的课程是「MCP19215 Boost SEPIC使用MCC应用在定电压定电流电源」。请上Microchip台湾网站报名,网址是 http://www.microchip.com.tw/。後续我们会再开设更多样的DEPA课程,敬请期待。


    学习最重要的方法就是动手做,找个应用、找个实验板,在实际的执行过程中,可以验证自己的理解是否正确,而且学习的速度会加快许多。若有兴趣可以浏览Microchip purchasing portal 线上商店选购实验板 ( https://www.microchip.com/purchase


    ),让大家节省繁杂的线路设计、Layout及PCB制作。Microchip RDC及Microchip亚太区SME亦不时推出实验板。欢迎洽询各地分公司连络窗囗或各大代理商。


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