??????? 對(duì)于數(shù)字控制器來(lái)說(shuō)所有的控制功能均由數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn) 。圖3所示為集成PMBus接口的高級(jí)數(shù)字控制器 ADP1051 的功能框圖。該器件非常適合高密度DC-DC電源轉(zhuǎn)換，具有6個(gè)可編程脈沖寬度調(diào)制（PWM）輸出，可控制大部分高效電源拓?fù)洹Ａ硗猓撈骷€能控制同步整流（SR），并集成6個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），能夠采樣模擬輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、溫度以及其它參數(shù)。 轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)后，將這些信號(hào)發(fā)送至數(shù)字內(nèi)核模塊進(jìn)行處理。該器件采用靈活的狀態(tài)機(jī)架構(gòu)，以硬件實(shí)現(xiàn)全部功能，提供穩(wěn)定可靠的解決方案，但無(wú)法通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)以外的功能。器件的全部功能——包括輸出電壓調(diào)整——均以數(shù)字方式處理。為了調(diào)整輸出電壓，應(yīng)通過(guò)PMBus接口發(fā)送一條命令，改變數(shù)字基準(zhǔn)電壓值。

　　

　　圖3. 數(shù)字控制器ADP1051功能框圖

　　考慮整個(gè)控制環(huán)路，輸出電壓通過(guò)電壓分壓器或者運(yùn)算放大器縮放到合適的值，然后輸入給VS+引腳。ADC對(duì)該電壓進(jìn)行采樣。 數(shù)字內(nèi)核知道數(shù)字化的輸出電壓值只采用邏輯電平信號(hào)工作，因此無(wú)法使用外部基準(zhǔn)電壓并旁路內(nèi)部比較器和濾波器。受限于這種固定的硬件配置，向后兼容現(xiàn)有模擬調(diào)整功能的唯一途徑是調(diào)節(jié)VS+引腳上的ADC檢測(cè)電壓。一種方法是重新配置反饋網(wǎng)絡(luò)。

　　圖4中，RD1和RD2構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)反饋網(wǎng)絡(luò)——一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻分壓器，可在ADC檢測(cè)輸出電壓之前對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。檢測(cè)電壓為：

　　

　　其中，VO是電源模塊的實(shí)際輸出電壓。采用標(biāo)準(zhǔn)反饋網(wǎng)絡(luò)，則輸出電壓無(wú)法以模擬方式調(diào)整。如圖4所示，通過(guò)加入RUP， RT0和VTRIM的方式重新配置反饋網(wǎng)絡(luò)可對(duì)比例輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。于是，檢測(cè)電壓為：

　　

　　VS+引腳上的正常工作電壓為1 V。若 VTRIM為1 V左右且RT0遠(yuǎn)大于RD2，則可忽略電路的其余分支部分。復(fù)合網(wǎng)絡(luò)用作簡(jiǎn)單分壓器，并調(diào)節(jié)RUP電阻值，提供類(lèi)似于模擬控制器的特性，實(shí)現(xiàn)了模擬電源模塊中的電壓向上調(diào)整。

　　

　　圖4. ADP1051可調(diào)整反饋網(wǎng)絡(luò)

　　然而，提供向下調(diào)整能力則要更為復(fù)雜。數(shù)字控制器不知道系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)輸出的確切電壓值，因此它會(huì)嘗試最大程度降低VVS+ 和內(nèi)部數(shù)字基準(zhǔn)電壓之間的誤差。 VVS+ 將始終隨內(nèi)部數(shù)字基準(zhǔn)電壓的變化而改變，其典型值設(shè)為1 V。等式2顯示VO與 VTRIM呈線性關(guān)系。由圖2可知，向下調(diào)整輸出電壓的機(jī)制是產(chǎn)生一個(gè)表示所需輸出電壓與標(biāo)稱(chēng)輸出電壓之差的誤差電壓。內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓將先會(huì)減去這個(gè)誤差電壓，然后才會(huì)加到誤差放大器的同相端。若在誤差放大器的反相輸入端加入相同的電壓差，則兩個(gè)電路都將具有相同的輸出結(jié)果。因此， VTRIM應(yīng)當(dāng)與所需的輸出電壓和標(biāo)稱(chēng)電壓之差成比例，而非采用固定值。

　　圖5中的電路具有兼容模擬向上或者向下調(diào)壓的功能兩個(gè)電阻分壓器產(chǎn)生兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，其中一個(gè)基準(zhǔn)電壓表示模擬控制器所需的輸出基準(zhǔn)電壓，另一個(gè)表示內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。利用一個(gè)電壓跟隨器來(lái)避免所需的輸出基準(zhǔn)電壓與后續(xù)電路相互影響。利用AD822 FET輸入運(yùn)算放大器，將所需的輸出基準(zhǔn)電壓（V1）從模擬控制器的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓（V2）中去除，得到所需的電壓差。此電路的線性放大增益確保了VTRIM足夠大，從而能對(duì)VVS+產(chǎn)生影響。

　　

　　圖5. 重新配置反饋網(wǎng)絡(luò)，方便進(jìn)行模擬輸出調(diào)整

　　目標(biāo)輸出電壓調(diào)整特性的定義參見(jiàn)AGF600-48S30數(shù)據(jù)手冊(cè)。表1顯示了一組應(yīng)用于新配置反饋網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)，采用此組參數(shù)，可以使其兼容模擬電源模塊電壓調(diào)整特性。

　　

　　表1. 圖5所示電路的電阻值

　　采用等式2和表1中的數(shù)值，便可計(jì)算輸出電壓調(diào)整特性。圖6顯示結(jié)果曲線。目標(biāo)值和計(jì)算值之間的誤差由重新配置的反饋網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生。該誤差極小（標(biāo)稱(chēng)輸出電壓為30 V時(shí)，該誤差值不足0.1 V），這表示該電路的輸出結(jié)果良好。

　　

　　圖6. 使用重新配置的反饋網(wǎng)絡(luò)后，調(diào)整ADP1051輸出電壓的計(jì)算結(jié)果： （a）向下調(diào)整 （b）向上調(diào)整

　　通過(guò)計(jì)算可以驗(yàn)證這種重新配置反饋網(wǎng)絡(luò)以調(diào)整輸出電壓的方法，并為其它使用數(shù)字基準(zhǔn)電壓的數(shù)字電源控制器——比如 ADM1041A， ADP1046A， ADP1050和ADP1053等——向后兼容模擬控制器提供思路，增強(qiáng)了數(shù)字電源解決方案的靈活性。