业界第一个纯数字化电源解决方案来自Intersil

 “IoT基础设施这一部分的市场将会快速增长，有更多互联互通的设备被接入进来，进行快速的数据互换，大概年增速在10%左右。像数据分析、深度学习方面的发展，也在促进数据处理能力的改善和提高。在这种背景下，我认为未来的几年基础设施市场所需要的电源，最主要的将是数字电源管理解决方案。”Intersil公司基础设施运营业务部总监Chance Dunlap提到。在这大势所趋下，Intersil带来了全新一整套解决方案，其中包括数字多相控制器和智能功率级，都是为物联网基础设施的电源提供的整套解决方案。

据介绍，Intersil的数字多相控制器共有12款控制器，从数字多相控制器方面来看，它可以支持市场上任何的处理器和数字内核。这12款数字控制器，都可以支持PMBus接口，但它们也有次级接口，比如SVI2来支持AMD的处理器，SVID支持Intel的处理器，或是全新的AVSBus接口。Chance Dunlap补充到，“之所以一共是12款的数字化控制器，不仅是因为我们支持了业界上所有的处理器，同时也是因为它有两个输出，这两个输出总共可以支持4到7个相，可以做更为灵活的电源转换。”

和这12款数字多相控制器配套的是ISL99227 60A智能功率级。ISL99227智能功率级有60A电流容量，带着集成驱动器和25V同步FET，还集成电流感测。它可以在测量电流之后，直接把信息反馈给数字多相控制器，所反馈的电流信息是按照每一项来提供的具体的电流信息，以提供精准的差分报告，而不必去使用DCR感测。把所有的这些如像驱动器和MOSFET放在一起，就可以提供非常高功率、高效率的信息管理。因此这些智能功率级可以用在所有的数字多相控制器所有相上面，同时还支持ISL6617A的相倍增器，可以将解决方案进一步扩展到14个相。

以往，我们听到一个数字化的解决方案，基本上就是对模拟解决方案的数字化。但是这个解决方案，Intersil使用了数字化信号的处理技术，去实现模拟产品不能实现的功能。“综合电流控制的专利技术，就是通过使用数字化信号处理技术，实现零延迟，而这样的技术和功能是过去数字化模拟产品的方法是实现不了的。所以在非常复杂的系统中，可以利用数字化的技术和数字化的功能去实现最好的系统控制。”Chance Dunlap给我们进一步解释到。Intersil在多相方面和模拟电源方面都是行业的佼佼者，同时Intersil也是世界上第一个推出数字化负载点解决方案的公司，把各种强项放到一起，才开发出了这样一个新的纯数字化解决方案。

使用数字控制的优势就是使用复杂的控制回路，为电源设计带来系统先进性、易用性。通过综合电流控制的技术，可以实现不同相的平衡，实现快速的瞬态响应，这种响应速度要快于市场上的传统解决方案。得益于快速的瞬态响应优势，电源的设计工程师在设计的过程中所需要的电容出现了大幅下降，要比竞争产品小30%，并且可以实现更好的电流均衡。数字化技术带来的另外一个优势就是控制的灵活性，比如说Intersil可以在任何的感测点上加一个数字滤波器解决任何电路板问题，可以实现具体的功能改善，比如说进一步地去降低噪声。

在瞬态响应方面，Intersil的解决方案和市场上已有的方案对比，在所有参数完全一致的情况下，瞬态负载都是90A，左边的是Intersil的瞬态响应，黄线是一个统计的曲线，大家可以看到Intersil的偏差值为正负3%，右边竞争产品偏差是正负5%。时间差方面，Intersil的反应时间更短，就是中间那个小三角所代表的是反应的时间。可以看到它的反应速度是竞品的两倍。

除了在瞬态响应方面速度更快，同竞争产品相比，Intersil 产品的效率更高，热性能更好。设置参数相同，把Intersil和竞品的两个主板放在热反应室里面做测试，同时设置了较高的环境温度都是75℃。左边的是Intersil的，在这种情况下的温度升高21℃，而竞品的温度升高了42℃，也就是在同样的运行情况下，竞品升高的温度，要比Intersil高两倍还多。这主要得益于Intersil 产品的两个优势：一是Intersil产品的效率更高，二是Intersil在功率耗散方面的控制更好，ISL99227智能功率级的散热是从顶端、底端的双层双相散热，所以热管理更好。

同时，在工作效率方面，ISL99227智能功率级达到峰值的效率要比竞争产品高1.3%。

该解决方案能够领先业界首次推出，这其中也克服了很多技术难关。Chance Dunlap提到，“多相技术的最大挑战是电流平衡，让各个相能够配合彼此的工作。为了实现这一点，同时还能保持快速的瞬态响应，这是一个比较大的技术挑战，这也是目前市场上主要限制，因为大家都在用电压控制回路。我们解决这个问题的方法是用电流控制，目前没有其他厂商能够做到在多相技术中使用电流控制，因为会出现信号比较小、噪音比较高的问题。我们通过数字控制技术克服这个问题，并创造了一种全新的控制回路，叫做综合电流控制。这就是我们独特的技术优势所在，这个电流控制技术我们也已经申请了专利。”

第一款完全数字化的解决方案或许只是让Intersil的深厚电源功底出露端倪，未来，Intersil还会继续拓展数字多相技术，实现更高的电源水平、更高的集成度，增加更多利用数字电源的功能。