数字电源管理芯片ZL2105的性能及性能测试设计

Zilker Labs的ZL2105新型数字DC/DC转换器电源管理芯片通过数字实施的监控提供传统模拟方案的高效率，无需进行编程，很适合需要3A电流且空间受限的应用。本文介绍该芯片的性能及性能测试设计。

ZL2105 将ZL2005的数字电源管理功能、简单的可配置性及高效率特性集成到非常适用于低功耗应用的单个器件中。具有全数字电源管理功能的ZL2105尺寸小、元件数较少，用户可将多个数字直流(Digital-DC)器件整合在一个给定的PCB上，并可轻松配置这些部件，以简化复杂的电源设计。设计人员通过引脚选择每个IC的配置，并且将每一个器件的串行总线(SMBus)连接起来，这样，这些器件便可通过SMBus相互通信，从而单独地或作为一个系统加以监控。

该芯片的性能特点：1．具有高效的转换和整合的电源管理功能，单封装器件支持各种系统要求；2．全数字电源转换具有90%以上的效率，具有多种电压输出，易于实施系统排序和跟踪控制功能；3．电源管理可轻松配置无需编程，具有精确的数字软启动/终止功能，具有电压跟踪、排序及边限、输出电压/电流监控、热监控与关断功能；4．符合PMBus标准，I2C/SMBus通信总线，与其它数字直流器件无缝兼容；5．内部集成功率MOSFET开关，输入电压为 4.5～14V、输出范围0.6～5.5V，具有最高2M的开关频率，输出电压精度为±1%的。

ZL2105集成了数字电源转换架构与全面的电源管理逻辑，通过整合开关FET及升压二极管，以及消除对复杂电源管理器的需求，ZL2105仅需要七个外部分立元件。这简化了客户的设计流程，并且实现了最大的面板空间及成本节约。除此之外，内部偏压LDO还可以通过12V中间总线实现单电源供电。图a显示的是ZL2105的基本结构框图。

在ZL2105控制操作界面中，其中ON/OFF为界面设置允许控制，Ad-dress为对数字电源转换赋予的地址、 VOUT、IOUT、VIN、占空比、频率、温度为所监控的电源参数，Status表明电源当前处于的状态，configure为可设置电源的输出电压、开机关机延迟以及上升下降时间的用户可设置端。整个界面可同时监控具有PMBus标准总线的独立三个数字电源。图b给出了ZL2105的标准电源电路。它要求重点测试输出直流电压的纹波、输出电压精度、输出电压上升时间/下降时间/延迟时间精准控制以及通信等。

对ZL2105外部引脚HI/OPEN/LOW进行设置。设置电源为直流输入4.5～14V，工作频率为400kHz，输出直流3.3V/3A，设置开机电压上升时间为 10ms。测试实际输出电压为3.302V/3A，输出纹波为23mV，电源输出电压上升时间为10ms。