在电源上增加数字控制可能并不是全新的,但各种市场驱动因素结合在一起,刺激了令人惊讶的一系列细分行业的采用。电源中的数字控制是一个广泛的领域,从基本的数字信号(例如开/关)到传统的模拟控制器,再到更复杂的操作,包括数字信号处理器(DSP)。
1、数字电源出现的好处
全数字电源有明显的好处,主要是因为它们极大地提高了灵活性。根据不同的应用,甚至环境因素和系统性能变量来调整电源性能特征的可能性,开辟了广阔的实际利益领域,尤其是节省成本。
因为带有DSP的最新微控制器可以在每个开关周期对输出电压进行采样,监控故障和状态条件、响应警告和事件记录都是以前需要更改硬件的实用选项。在工业物联网(IIoT)设备需求和部署不断增加的世界中,通常在物理访问极具挑战性的应用中,这种灵活性非常强大。此外,由于许多原因,许多此类设备位于网络边缘,因此在此级别进行实时监控的价值是有益的,尤其是预测性维护和提高效率。
2.一切尽在数据中
智能工厂或工业4.0制造应用特别适用于数字控制电源。详细的日志记录可以与AI工具或仪表板中的其他数据集成,以确保实时管理性能参数。一个隐藏的好处是可以从这些日志中提取历史性能数据的“数据湖”,从而极大地增强预测性和预防性维护建模。
数字电源管理的一个主要优点是可以通过软件控制和监控每个设置,从而使设计和调整回路变得更简单。不过,隐藏的好处是在调试时间,因为电源的状态和条件是立即清晰的。随后在软件和近实时中调整滤波器和补偿噪声条件的能力增加了解决出现的任何特定挑战并加快进程的灵活性。
3、可编程、坚固的电源需求
通过将电源性能与系统功率预算进行映射和匹配来优化能耗在更极端的条件下具有特殊价值,在这些条件下,热变化可能会影响标准性能。因此,不仅IIoT企业对数字电源产生了积极的兴趣。根据最近的分析报告,全球军事需求正在迅速增加,特别是由于数字电源管理系统提供的改进。
4、军事和电信兴趣加速
数字可编程和坚固耐用的电源的另一个主要增长市场当然是电信行业,该行业需要可安装在电信塔中的坚固耐用的电源。这些塔面临着各种各样的挑战,从海岸附近的高盐海洋环境到尘土飞扬的城市地区,以及介于两者之间的一切。将维护成本保持在最低水平对于控制利润率至关重要,尤其是在考虑5G网络升级的新成本时。
从提高灵活性和降低运营成本到在崎岖且难以进入的位置延长使用寿命,以及与更广泛的IIoT策略(如预测性维护和建模)集成,其好处非常多。虽然模拟控制在简单和低功耗的应用中仍然可以发挥作用,但正在兴起的革命确实将被数字化。