隨著各大電源廠商不斷的推出新的數(shù)字電源產品,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,一直是電源設計工程師和系統(tǒng)設計工程師的共通目標,本文就以intersil的Zilker系列數(shù)字電源為基礎,主要介紹了數(shù)字電源能夠給系統(tǒng)應用帶來怎樣的價值,以及如何最大限度發(fā)揮數(shù)字電源的優(yōu)勢。
1.數(shù)字電源的同步和時序控制
通常電源系統(tǒng)的時序和同步控制都需要使用特殊的控制器件來實現(xiàn),而需要額外增加器件來實現(xiàn)時序控制,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現(xiàn),沒有適應性和擴展性,每做一個新的產品都需要重新進行時序設計和相應的硬件設計。特別是針對復雜的系統(tǒng)來說,每個系統(tǒng)中可能有多達10幾路的電源軌需要進行精確的時序設計,一不小心如果有一路時序設計錯誤,整個系統(tǒng)設計就功虧一簣。而數(shù)字電源的應用,讓時序和同步控制變得異常簡單,Zilker系列數(shù)字電源管理芯片使用單線制的DDC總線和SYNC管腳就可輕松實現(xiàn)各路電源軌之間的同步和時序管理,不再需要使用專門的頻率同步信號發(fā)生器件和時序控制器件,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,相應器件的時序和工作的相位就可以進行精確的設定。時序設定是通過配置Pre Sequence和Sequence寄存器實現(xiàn),同步和相位是通過配置SYNC Output Mode,SYNC Input Mode, SYNC Pin Configure來實現(xiàn)。
而芯片運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立運行的過程中實現(xiàn)精確的排序和同步錯相功能了。
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節(jié)點波形圖以及輸出電壓軌的時序控制結果:
圖1:電源軌相位交錯效果
圖2:系統(tǒng)的上電時序控制效果
圖3:系統(tǒng)的下電時序控制效果
從上面的圖像可以看出,通過配置后電源系統(tǒng)輕松實現(xiàn)了排序、同步和錯相等功能,工作狀態(tài)穩(wěn)定。同時在使用了數(shù)字電源解決方案后,出現(xiàn)錯誤時也可以通過軟件進行及時簡單的進行修正,不需要重新花費人力物力來對復雜的硬件進行重新設計,設計人員也可以節(jié)省更多的時間去完成對系統(tǒng)處理功能的優(yōu)化,潛在的經濟效益也很大。