相對于高速發展的MCU和射頻等技術,電源IC盡管發展很慢,但也從早期的線性電源占主導地位,發展到模擬開關電源占統治地位,再到數字電源的出現改寫了電源市場的格局。
數字和模擬電源在市場上不斷競合,各行其道,各自成長。雖然模擬電源在效率和成本、可靠性方面具有優勢,但靈活性欠缺。內嵌MCU的數字電源則具有一定的靈活性,它不僅保持模擬開關電源的高效率,同時沒有影響系統穩定性的正反饋,從原理上根除了影響可靠性的不穩定性因素,從而降低了電源設計和制造門檻。由于數字電源采用MCU進行數字反饋,容易利用數字算法實現復雜的反饋運算,從而為進一步提高電源的性能打下了基礎。除此之外,在數字電源中,部分參數的調整不再依賴硬件,只需對軟件進行再配置,從而簡化了電源的生產,方便了使用。當然MCU的加入,使電源的復雜自診斷技術成為可能,也有利于提高整個電子裝置的可靠性。
最近Microchip(微芯)公司宣布,推出全球第一款數字增強型電源模擬控制器MCP19111。它將MCU、模擬控制器和同步MOSFET驅動器集成于一個單芯片解決方案中,不僅降低設計復雜性,減少元件數,并在縮小占位面積的同時提升了靈活性,它還可在4.5V至32V的寬電壓范圍內工作。與傳統基于模擬技術的解決方案相比,靈活性顯著提升。此外,它具備多個更高級特性,如雙向通信或定制代碼支持。客戶能夠在器件中實現其自己的IP或定制的電源轉換算法。通常的數字電源是MCU MOSFET驅動 MOSFET的組合。但在MCP19111面世后,數字電源的模式將可改為MCP19111 MOSFET。
但在數字電源技術的推廣過程中還存在一些問題。業界專家唐曉泉就指出,相對于線性電源和模擬開關電源,數字電源工作時它自身也需要電源,這個電源由誰提供?如何提供?目前電源行業,從技術到工藝僅僅涉及的是硬件,但數字電源將模擬和數字、硬件和軟件融為一體,如何解決模擬和數字、硬件和軟件在設計和工藝過程的協調?
雖然數字電源作為新興技術會逐步占領模擬電源的市場,但不能取代模擬電源,就像通過30年的發展,模擬開關電源已取代了線性電源的大部分應用,但線性電源仍在發展,仍在大量使用,如LDO等。