Voedingen bouwen met supersnelle DSC’s

Digitale regeling bij spanningsomzetting ontwikkelt zich steeds verder, dankzij de laatste verbeteringen in zowel het analoge als digitale domein.

De continue aanpassing van digitale regelingen bij spanningsomzetting en distributie is te danken aan de flexibiliteit en het betere rendement dat hiermee wordt bereikt. Dit gaat echter niet vanzelf, want ze zijn het resultaat van complexe en geperfectioneerde algoritmen die werken op veel hogere verwerkingssnelheden voor het optimaliseren van de rendementen van schakelende voedingen.

Voor fabrikanten wordt het optimaliseren van schakelende voedingen steeds vaker gezien als een belangrijke mogelijkheid om een beter rendement te leveren in eindproducten. De uitdaging hierbij is echter om die efficiënte werking te handhaven over een brede en wisselende reeks belastingscondities. De introductie van arbeidsfactorcorrectie (PFC; power factor correction) zette allerlei nieuwe rendementsdoelstellingen in gang, zowel met betrekking tot de (strengere) voorschriften als marktgestuurd. Dit is een belangrijk speerpunt geworden voor de aanbieders van halfgeleiders die er continu naar streven om hun oplossingen voor digitale spanningsregeling te verbeteren. De op software gebaseerde algoritmen leveren het potentieel voor meer flexibele en efficiëntere oplossingen, mits deze worden gekoppeld aan de juiste hardware.

Digitale regeling
Spanningsomzetting gaat onveranderlijk uit van een wisselspanningsbron (AC source), die dan wordt gelijkgericht in een gelijkspanning (DC) en vervolgens in stappen omlaag wordt gebracht via allerlei tussenspanningen totdat uiteindelijk de uitgangsspanning, ook wel de point of load genoemd (POL, het punt waarop de belasting wordt aangesloten) wordt bereikt. De arbeidsfactor (power factor) van een systeem is de verhouding tussen het werkelijke en het schijnbare vermogen; hoe dichter de eenheid de verhouding nadert hoe efficiënter het systeem werkt. De arbeidsfactorcorrectie (PFC) is de methode die wordt toegepast om de verhouding ten opzichte van de eenheid te herstellen (de bedoeling is om stroom en spanning met elkaar in fase te brengen of er zo dicht mogelijk bij in de buurt te komen) en dit kan worden gerealiseerd door condensatoren te gebruiken, maar het komt steeds vaker voor dat PFC wordt ingezet bij buck, boost of buck/boost omzetting onder digitale besturing. De overgang tussen het analoge en digitale domein levert doorgaans extra vertraging op, namelijk de vertraging van de regellus. Deze beschrijft de totale tijd die nodig is om een wijziging aan de omzetting uit te voeren en de effecten van die verandering te meten. Onder stabiele omstandigheden (steady-state conditions) zou dit relatief eenvoudig zijn, maar bij variabele belastingen is de snelheid waarmee de regellus wordt uitgevoerd direct van invloed op de PFC en het algehele rendement.

Lees hier het complete artikel