电表调节器 如何用FPGA构建更出色的DC/DC调节器
时间：2019-05-07 03:34:09 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
数字控制相对于传统模拟方法的优势有很多，远远超过了数字控制组件参数变化带来的相关问题（图1显示了FPGA控制的降压转换器）。相对于传统方法而言，FPGA能够以更快的频率运行，并能更迅速地对瞬变电流负荷做出积极响应（在某些应用中可能减少对多相转换器的需求）。控制算法可通过DSP和控制理论技术加以调节，以确保设计实施的高效性——例如，较轻负荷下进行脉冲跳跃以及持续和断续模式之间的切换等。滤波等DSP技术可替代用于反馈电压或感应电流的滤波电容等外部组件的需求。数字滤波器能满足比许多模拟应用采用的简单RC滤波器更严格的滤波要求。
使用FPGA时，实施DC/DC转换器所需的逻辑封装面积相对较小（极简单的转换器不到100个Slice），这意味着单个器件即可生成几个输出轨，从而进一步降低实施成本。
我们在EADS Astrium的团队实施了面向Xilinx XC3S50AN的数字控制算法，所需资源仅为现有触发器的5%以及现有查找表的12%。图2和图3显示了驱动1V和3.3V输出时混合信号算法运行的模拟结果，从中可以明显看出，我们能用基于FPGA的控制系统准确获取所需的输出电压。
设计人员越来越多地在此前使用模拟组件和微处理器的应用领域采用FPGA。FPGA在负载点开关模式电源中的应用潜力很大，能让制造商和产品最终用户都受益匪浅。
