如何有效调节数控电源中的动态电压

在现实生活中，在许多应用中动态变化的电压也是有利的。

例如，控制直流电动机，操作执行器或驱动珀耳帖元件进行温度调节。

动态电压调节是指所产生电压的动态调节。

对于许多应用程序，此法规非常有帮助，甚至是必要的。

特别是在数字控制电源中，DVS非常普遍且易于实现。

稳压器通常用于产生恒定的输出电压。

使用控制回路，可以从未调节的输入电压中产生稳定而准确的输出电压。

动态电压调节（DVS）的作用是什么？动态电压调节意味着可以在运行期间调节电源的输出电压。

进行此类调整的原因很多。

在轻载操作条件下，用于功率补偿的功率因数校正（PFC）级可提高PFC级的转换效率，可以将电网电压的交流电压提高到直流中间电路电压。

在240 V AC系统中，该中间电路电压通常为380 V，如图1所示。

ADP1047PFC控制器可以使用DVS独立降低输出电压负载，而不会影响设定的380 V电压，例如至360V。

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在部分负载下运行时，可以提高电源的转换效率。

图1.带有下游ADP1046 DC-DC转换器的ADP1047 PFC级微控制器在各种工作条件下均可高效运行。

DVS用法的另一个示例如图2所示。

在该示例中，ADP2147降压开关调节器为数字信号处理器（DSP）供电。

在许多应用中，当处理器处于待机模式时，可以通过降低内核电压来使用微控制器，DSP或FPGA来提高系统效率。

当VDD_INT电压（核心电压）降低时（例如，DSP在低负载下工作时，从1.2 V降低到1.0 V），包括ADI公司提供的ADSP-BF527在内的各种DSP均可更有效地工作。

处理器的功耗在很大程度上与时钟频率和工作电压的平方成正比。

将ADSP-BF527的电源电压降低25％，可将动态功耗降低40％以上。

ADI的许多DSP具有相似的特性。

图2.具有DVS功能的ADP2147开关调节器可以实现ADSP-BF527的高效运行，以提高负载瞬变后的恢复速度。

如前两个示例所示，使用DVS的常见原因是提高效率或减少损失。

但是，还有其他有趣的应用程序。

许多系统要求使用精确调节的电源电压。

对于图3所示的电压范围，可以使用1.2 V内核电压。

电压可以为1.2 V±10％。

在此示例中，在静态负载下以及负载动态变化时，请保持电压恒定。

如果将反馈控制设置在允许范围的中间，则该范围的一半适用于静态误差源，也适用于负载瞬变后的动态电压变化。

有一个小技巧，即在负载低时稍微增加输出电压，而在负载高时稍微降低输出电压。

在高负载的情况下，有时会使用较低的负载，此时通常会发生较小的电压过冲。

通过稍微降低高负载的设定点电压，可以将电压过冲保持在允许范围内，如图3所示。

高负载在左侧，低负载在右侧。

图3.根据负载电流动态调整电源电压的相反情况自然也适用。

当负载较低时，它将在某个时间点上升。

电压过冲可能会动态发生。

在低负载下，电压略有上升，因此保持在允许范围内。

为此特性，通常称为自动电压定位。