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数位增强型类比电源之快速上手
 

【作者: 曾清城】2020年04月15日 星期三

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数位增强型类比电源之快速上手


作者:曾清城


数位电源在近年的蓬勃发展下,为电源工程师在如何设计出更智能化的电源设计挑战中提供更多的解决方案。这个原因也使得数位电源方案的运用比例越来越高,运用的范围也越来越广,渐渐成为了主流。工程师们也乐於接受此一新知的挑战,但对於一般工程师而言,要进入数位电源的世界却仍是充满了挑战。因此,Microchip推出了数位增强型类比电源(Digitally Enhanced Power Analog, DEPA)及相关开发工具,让类比电源工程师也可快速上手数位类比混合电源设计。


DEPA是一种新思维的类比电源晶片,整合了类比电源控制器及一个微控制器,如图(一)。其右侧类比线路包含了线性稳压器、PWM产生器、类比数位转换器(ADC)、MOSFET驱动器、类比误差放大器和控制??路补偿等电路;从而提供了一个简洁的类比电源转换解决方案。工程师可用传统类比电源设计方法快速完成电源转换的设计,并可开始实作及量测硬体的电路特性。在这个阶段的软体程式部分是由Microchip的MPLABR Code Configurator(MCC)/ Core Independent Peripherals(CIP)所产生,其方法是将电压、电流等叁数输入MCC/CIP 中进而自动产生这段程式。图(一)左侧是一8位元PICR微控制器负责处理电压电流叁数的调控、回报、及界面讯号的读取和传输,这些功能将满足一般智能电源应用设计上的需求。



产业蓬勃发展带给了工程师更多新的解决方案,也意味着有许多新的技术和产品需要工程师去学习。Microchip近年在类比及数位电源相关领域一直扮演着重要的角色,除了有日新月异的新产品之外,也不断的推出功能更强且使用简易的软硬体开发工具让工程师能够事半功倍的去完成任务。开发板往往是工程师学习新知不可或缺的工具,Microchip近期推出一款数位增强型类比电源开发板 ━━ MCP19215 Dual Boost/SEPIC开发板,如图(二),让有兴趣从事数位增强型类比电源相关应用的工程师们可透过各式应用范例的演练,通过实作来熟悉软硬体开发工具的使用及产品的设计流程。



这个开发板使用了MCP19215 双输出的电源晶片。第一组设定为升压模式(Boost Mode),并配置两段式高功率电阻为负载;第二组设定为升降压模式 (SEPIC Mode),并配置WLED可作为定电流负载。开发板上的编码旋钮开关可用来设定各组的输出电压及电流,而OLED面板则用来显示电压及电流的设定值及实际的输出值。另外,也提供了I2C、USB及ICSP介面用来连接GUI、 MPLABR IDE及MPLAB IPE等软体开发工具。相关工具均可在下述网址下载:



MCP19215 Dual Boost/SEPIC开发板 (Part Number: ADM00799) https://www.microchip.com/DevelopmentTools/ProductDetails/ADM00799



MCP19215 Dual Boost/SEPIC开发板用户手册http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/50002551B.pdf



MPLAB X IDE介绍 https://www.microchip.com/mplab/mplab-x-ide



MPLAB Mindi软件库 https://www.microchip.com/doclisting/MindiSWLib.aspx


Microchip在台湾分公司有开设DEPA相关的培训课程。课程编号DEPA POW006的内容主要是针对软硬体开发工具及开发板的使用说明,让学员们能在短时间内能熟悉如何使用各式工具及开发板来建立一个数位增强型类比电源的开发平台。课程中,我们将反覆练习使用这个平台来作范例的演练,透过范例的演练及动手实做,进而快速上手数位增强型类比电源。相关课程请浏览http://www.microchip.com.tw/。


相关元件及开发板资料,请叁考官方网站:https://www.microchip.com/design-centers/power-management,亦欢迎与我们经验丰富的设计团队联系。


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