關(guān)于數(shù)字電源的應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)的探討

隨著各大電源廠商不斷的推出新的數(shù)字電源產(chǎn)品，數(shù)字電源也越來越多的被用戶采納，但如何才能使用戶從數(shù)字電源中得到最大的利益，一直是電源設(shè)計(jì)工程師和系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師的共通目標(biāo)，本文就以intersil的Zilker系列數(shù)字電源為基礎(chǔ)，主要介紹了數(shù)字電源能夠給系統(tǒng)應(yīng)用帶來怎樣的價(jià)值，以及如何最大限度發(fā)揮數(shù)字電源的優(yōu)勢(shì)。

1.數(shù)字電源的同步和時(shí)序控制

通常電源系統(tǒng)的時(shí)序和同步控制都需要使用特殊的控制器件來實(shí)現(xiàn)，而需要額外增加器件來實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制，即增加了成本還需要在電路板上占有一定的空間，并且是完全由硬件電路實(shí)現(xiàn)，沒有適應(yīng)性和擴(kuò)展性，每做一個(gè)新的產(chǎn)品都需要重新進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)和相應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)。特別是針對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)來說，每個(gè)系統(tǒng)中可能有多達(dá)10幾路的電源軌需要進(jìn)行精確的時(shí)序設(shè)計(jì)，一不小心如果有一路時(shí)序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就功虧一簣。而數(shù)字電源的應(yīng)用，讓時(shí)序和同步控制變得異常簡(jiǎn)單，Zilker系列數(shù)字電源管理芯片使用單線制的DDC總線和SYNC管腳就可輕松實(shí)現(xiàn)各路電源軌之間的同步和時(shí)序管理，不再需要使用專門的頻率同步信號(hào)發(fā)生器件和時(shí)序控制器件，只需通過單線將各芯片的DDC管腳和SYNC管腳分別連接在一起，相應(yīng)器件的時(shí)序和工作的相位就可以進(jìn)行精確的設(shè)定。時(shí)序設(shè)定是通過配置Pre Sequence和Sequence寄存器實(shí)現(xiàn)，同步和相位是通過配置SYNC Output Mode，SYNC Input Mode, SYNC Pin Configure來實(shí)現(xiàn)。

而芯片運(yùn)行的過程中是完全不需要外部控制的，只需事先將配置文件寫入芯片中，芯片就可以完全在獨(dú)立運(yùn)行的過程中實(shí)現(xiàn)精確的排序和同步錯(cuò)相功能了。

下圖是通過配置的基于ZL系列數(shù)字電源芯片電源軌的開關(guān)節(jié)點(diǎn)波形圖以及輸出電壓軌的時(shí)序控制結(jié)果：

圖1：電源軌相位交錯(cuò)效果

圖2：系統(tǒng)的上電時(shí)序控制效果

圖3：系統(tǒng)的下電時(shí)序控制效果

從上面的圖像可以看出，通過配置后電源系統(tǒng)輕松實(shí)現(xiàn)了排序、同步和錯(cuò)相等功能，工作狀態(tài)穩(wěn)定。同時(shí)在使用了數(shù)字電源解決方案后，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)也可以通過軟件進(jìn)行及時(shí)簡(jiǎn)單的進(jìn)行修正，不需要重新花費(fèi)人力物力來對(duì)復(fù)雜的硬件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員也可以節(jié)省更多的時(shí)間去完成對(duì)系統(tǒng)處理功能的優(yōu)化，潛在的經(jīng)濟(jì)效益也很大。