关于数字电源的应用价值与优势的探讨

随着各大电源厂商不断的推出新的数字电源产品，数字电源也越来越多的被用户采纳，但如何才能使用户从数字电源中得到最大的利益，一直是电源设计工程师和系统设计工程师的共通目标，本文就以intersil的Zilker系列数字电源为基础，主要介绍了数字电源能够给系统应用带来怎样的价值，以及如何最大限度发挥数字电源的优势。

1.数字电源的同步和时序控制

通常电源系统的时序和同步控制都需要使用特殊的控制器件来实现，而需要额外增加器件来实现时序控制，即增加了成本还需要在电路板上占有一定的空间，并且是完全由硬件电路实现，没有适应性和扩展性，每做一个新的产品都需要重新进行时序设计和相应的硬件设计。特别是针对复杂的系统来说，每个系统中可能有多达10几路的电源轨需要进行精确的时序设计，一不小心如果有一路时序设计错误，整个系统设计就功亏一篑。而数字电源的应用，让时序和同步控制变得异常简单，Zilker系列数字电源管理芯片使用单线制的DDC总线和SYNC管脚就可轻松实现各路电源轨之间的同步和时序管理，不再需要使用专门的频率同步信号发生器件和时序控制器件，只需通过单线将各芯片的DDC管脚和SYNC管脚分别连接在一起，相应器件的时序和工作的相位就可以进行精确的设定。时序设定是通过配置Pre Sequence和Sequence寄存器实现，同步和相位是通过配置SYNC Output Mode，SYNC Input Mode, SYNC Pin Configure来实现。

而芯片运行的过程中是完全不需要外部控制的，只需事先将配置文件写入芯片中，芯片就可以完全在独立运行的过程中实现精确的排序和同步错相功能了。

下图是通过配置的基于ZL系列数字电源芯片电源轨的开关节点波形图以及输出电压轨的时序控制结果：

图1：电源轨相位交错效果

图2：系统的上电时序控制效果

图3：系统的下电时序控制效果

从上面的图像可以看出，通过配置后电源系统轻松实现了排序、同步和错相等功能，工作状态稳定。同时在使用了数字电源解决方案后，出现错误时也可以通过软件进行及时简单的进行修正，不需要重新花费人力物力来对复杂的硬件进行重新设计，设计人员也可以节省更多的时间去完成对系统处理功能的优化，潜在的经济效益也很大。