中小功率電源控制IC的新選擇~

“電源控制IC”是確保各種電氣產品和電氣設備正常運行的不可或缺的器件。要使應用產品正常高效地運行，電源控制IC的選擇和合理設計是非常重要的。

然而，貌似有很多工程師認為“使用哪種電源控制IC應該不會有太大的差異吧？”所以，在本文中，將為大家介紹以為知道了但實際上并未真正了解的電源控制IC基礎知識，以及ROHM目前正在挑戰的旨在“帶來電源控制IC革命”的新電源技術。

目錄

1．模擬控制與數字控制

2. 各自的優缺點

3. 模擬控制和數字控制的區分使用

4. 在中小功率應用中難道只能采用模擬控制嗎？

5. 中小功率應用也可以使用“數字控制”電源

6. 模擬控制應用領域的新可能性

7. 總結

- 產品介紹、詳細信息、其他鏈接等

01模擬控制與數字控制

目前，電源控制IC大致被分為兩類。有通過模擬控制器進行控制的“模擬控制”電源控制IC，和通過微控制器等進行控制的“數字控制”電源控制IC。

正如大家了解到的，“模擬”是一種將數據作為連續且平滑的變化進行取值的技術；而“數字”則是將連續的量離散化并以數字表示的“0”和“1”的世界。兩者各有優缺點，不同的應用會根據其特性選用相應的電源控制IC。

02各自的優缺點

模擬控制的電源控制IC和數字控制的電源控制IC，兩者都屬于電源控制IC，但它們的特性卻有很大差異。例如，模擬控制不需要昂貴的CPU和DSP，與數字控制相比，具有成本更低、功耗更低的優點。而數字控制則可以根據應用需求進行精細控制，并且能夠添加校準和日志采集等模擬控制無法實現的功能。

03模擬控制和數字控制的區分使用

目前，主要是根據電子設備或電氣設備的功率范圍來選擇使用模擬控制還是數字控制的電源控制IC。

通常，智能手機、PC、平板電腦、家電、機器人、FA（工廠自動化）設備和制造設備等1kW以下的中小功率應用多采用模擬控制的電源控制IC；太陽能發電系統、EV充電器等1kW以上的電氣設備多采用數字控制的電源控制IC。這是因為模擬控制很難應對輸出功率波動急劇的大功率應用。但是，從事工業設備開發的工程師中，不太清楚如何區分使用兩者的可能不在少數。

04在中小功率應用中

難道只能采用模擬控制嗎？

目前中等功率范圍的工業設備基本上采用的是模擬控制的電源控制IC。

不過，模擬控制電源需要針對特定用途進行優化設計，電源電路是無法直接沿用的。只要電源電壓和輸出功率等條件發生變化，就需要逐一重新調整電源電路，這不僅是衍生產品開發的壁壘，也給設計人員帶來了巨大負擔。而且模擬控制無法根據所使用的功率對輸出進行微調，因此功率轉換（AC-DC轉換）的效率較差。此外，在開發電源時，還需要考慮到元器件本身的波動。尤其是當超出額定值時可能會損壞的電感器和功率元器件，設計上需要確保足夠的余量，這也給設計人員帶來了負擔。

雖然最終取決于具體應用需求，但對于工程師來說，在中小功率工業設備中采用模擬控制的電源控制IC是既耗時又低效的事情。那么，為什么在中小功率工業設備中至今仍然會使用模擬控制的電源控制IC呢？其最大原因是功耗和成本。

雖然中小功率工業設備對數字控制電源的需求日益增長，但數字控制電源在功耗和成本方面還存在課題，尚且很難應用在中小功率工業設備的電源系統中。

還有一點，ROHM認為，模擬領域工程師和數字領域工程師的設計理念差異也是數字控制技術難以滲透到中小功率應用中的因素之一。

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05中小功率應用

也可以使用“數字控制”電源

隨著工業設備的電動化和自動化進程加速，中小功率范圍的電源控制IC是不是也應該與時俱進呢？是否有可能跳出以往“模擬或數字”只能二選一的限制呢？是否能打造出模擬和數字優勢兼備的電源控制IC呢？

在這種背景下，為了解決中小功率范圍的電源控制課題，ROHM開發出業界首款基于LogiCoA?微控制器的 “模擬數字融合控制”的LogiCoA?電源解決方案 。

關于LogiCoA?品牌

LogiCoA?是為了更大程度地發揮出ROHM擅長的模擬電路的性能，基于融合了數字元素的設計理念開發而成的品牌。通過融合模擬電路和數字控制的優勢，可充分激發出電路拓撲的潛力，從而有助于提高電能利用效率。

* LogiCoA?是ROHM Co., Ltd.的商標或注冊商標。

什么是“LogiCoA?電源解決方案”？

LogiCoA?電源解決方案是由“電源拓撲”、 “LogiCoA?微控制器” 和“電源控制用OS”這三個元素組成的、實現了高性能、低成本、低功耗的新型電源解決方案。

LogiCoA?電源解決方案的特點

LogiCoA?微控制器作為這項電源新解決方案的核心，其特點是實現了電源控制所需的模擬電路和包括微控制器在內的數字電路的一體化封裝。因此，成功地以模擬控制電源的功耗和成本實現了與數字控制電源同等的功能。

另外，該解決方案不僅在功耗和成本方面優勢顯著，還搭載了可通過低成本的低速CPU對3通道模擬比較器和參數進行數字控制的D/A轉換器，因此，只要通過PC更改參數，即可輕松地對輸出功率等進行調整，這可以大大減輕工程師的負擔。

也就是說，LogiCoA?電源解決方案是一種同時實現了數字控制技術特有的電源控制功能、以及與模擬控制器同等的低成本的前沿電源解決方案。

06

模擬控制應用領域的新可能性

我們相信LogiCoA?電源解決方案將徹底改變以往只能從模擬或數字中選其一的歷史，為電源控制IC領域帶來革命性的變革。也許有人認為這聽起來可能有點夸張，但LogiCoA?電源解決方案的確具有如此巨大的潛力和魅力。

① 可以保存工作日志！

例如，在模擬控制應用中，以往由于不清楚發生異常時的狀態，很難對客戶投訴和故障進行分析。然而，如果使用LogiCoA?電源解決方案，輸入電壓、輸出電壓/電流、溫度等日志數據會被保持在Data Flash中，因此可以根據工作日志分析異常原因。另外，該解決方案還提供從微控制器讀取日志的命令接口。

② 在出貨檢測的同時還可實施校準！

該解決方案具備低性能模擬控制電源控制IC所不具備的校準功能，因此，無需針對元器件自身的波動進行裕量設計，有助于減少設計工時。

利用該校準功能，可以高精度地設置過電流保護值。不需要扼流線圈的飽和裕度，可以使用額定電流小的功率器元件，從而允許使用更小的電感器和功率元器件，實現產品的小型化并進一步降低成本。

③ 衍生產品開發、定制產品開發和器件庫存管理更輕松！

LogiCoA?電源解決方案支持通過參數設置來更改輸出電壓等規格，因此用一種微控制器和電路即可廣泛支持衍生產品開發、定制產品開發和系列擴展等開發。另外，由于僅需更改軟件即可添加控制功能，不需要添加電路，非常容易開發出更多衍生產品的環境。

除此之外，由于可支持眾多電源拓撲，因而無需為每種拓撲保留電源控制IC的庫存，從而使庫存設計容易得多。順便提一下，ROHM計劃在未來逐步發布各種電源拓撲的參考設計（參考設計電路）。

④ 用1個微控制器同時控制2個轉換器！

通過實時操作系統“RMOS”（使用了適合電源控制的狀態轉換控制技術）和示例程序（支持2種拓撲），用1個微控制器即可同時控制2個轉換器，從而有助于削減安裝面積并降低成本。

⑤ 用完善的支持體系助力客戶啟動評估！

LogiCoA?電源解決方案為中小功率應用的電源控制IC領域帶來了革命性的變革。然而，引進新技術容易有一些顧慮。尤其是一直以來從事模擬領域工作的工程師們，可能會對數字控制有抵觸感。

為了減輕這些工程師朋友們的不安、顧慮和負擔，ROHM在面向工程師開設的技術網站 “Engineer Social Hub?”社區 （僅日語）上，提供LogiCoA?電源解決方案相關的支持。活躍在該社區的也有已經實際推進評估的客戶，歡迎大家充分利用其中的資訊。

*Engineer Social Hub?是ROHM Co., Ltd.的商標或注冊商標。

另外，對于在考慮開始新電源設計的客戶，ROHM計劃推出AC-DC（電流臨界PFC+準諧振Flyback）EVK。實現了模擬控制無法實現的調整功能、并支持利用通信GUI進行設置變更的LogiCoA?電源解決方案，期待您親自體驗！

07總結

LogiCoA?電源解決方案非常適用于工業設備、汽車、工業物聯網、邊緣計算和自動駕駛汽車等各種應用中的嵌入處理。

在ROHM的技術支持論壇 “Engineer Social Hub?”社區 （僅日語）上，ROHM正在與工程師朋友們開展廣泛的交流，探討包括LogiCoA?電源解決方案在內的電源控制IC的可能性。

如果大家對LogiCoA?電源解決方案有任何疑問、顧慮或意見，歡迎隨時加入，相信您會收獲應用產品開發中電源控制IC相關的大量靈感。