業(yè)界第一個純數(shù)字化電源解決方案來自Intersil

 “IoT基礎設施這一部分的市場將會快速增長，有更多互聯(lián)互通的設備被接入進來，進行快速的數(shù)據(jù)互換，大概年增速在10%左右。像數(shù)據(jù)分析、深度學習方面的發(fā)展，也在促進數(shù)據(jù)處理能力的改善和提高。在這種背景下，我認為未來的幾年基礎設施市場所需要的電源，最主要的將是數(shù)字電源管理解決方案。”Intersil公司基礎設施運營業(yè)務部總監(jiān)Chance Dunlap提到。在這大勢所趨下，Intersil帶來了全新一整套解決方案，其中包括數(shù)字多相控制器和智能功率級，都是為物聯(lián)網(wǎng)基礎設施的電源提供的整套解決方案。

據(jù)介紹，Intersil的數(shù)字多相控制器共有12款控制器，從數(shù)字多相控制器方面來看，它可以支持市場上任何的處理器和數(shù)字內(nèi)核。這12款數(shù)字控制器，都可以支持PMBus接口，但它們也有次級接口，比如SVI2來支持AMD的處理器，SVID支持Intel的處理器，或是全新的AVSBus接口。Chance Dunlap補充到，“之所以一共是12款的數(shù)字化控制器，不僅是因為我們支持了業(yè)界上所有的處理器，同時也是因為它有兩個輸出，這兩個輸出總共可以支持4到7個相，可以做更為靈活的電源轉(zhuǎn)換。”

和這12款數(shù)字多相控制器配套的是ISL99227 60A智能功率級。ISL99227智能功率級有60A電流容量，帶著集成驅(qū)動器和25V同步FET，還集成電流感測。它可以在測量電流之后，直接把信息反饋給數(shù)字多相控制器，所反饋的電流信息是按照每一項來提供的具體的電流信息，以提供精準的差分報告，而不必去使用DCR感測。把所有的這些如像驅(qū)動器和MOSFET放在一起，就可以提供非常高功率、高效率的信息管理。因此這些智能功率級可以用在所有的數(shù)字多相控制器所有相上面，同時還支持ISL6617A的相倍增器，可以將解決方案進一步擴展到14個相。

以往，我們聽到一個數(shù)字化的解決方案，基本上就是對模擬解決方案的數(shù)字化。但是這個解決方案，Intersil使用了數(shù)字化信號的處理技術，去實現(xiàn)模擬產(chǎn)品不能實現(xiàn)的功能。“綜合電流控制的專利技術，就是通過使用數(shù)字化信號處理技術，實現(xiàn)零延遲，而這樣的技術和功能是過去數(shù)字化模擬產(chǎn)品的方法是實現(xiàn)不了的。所以在非常復雜的系統(tǒng)中，可以利用數(shù)字化的技術和數(shù)字化的功能去實現(xiàn)最好的系統(tǒng)控制。”Chance Dunlap給我們進一步解釋到。Intersil在多相方面和模擬電源方面都是行業(yè)的佼佼者，同時Intersil也是世界上第一個推出數(shù)字化負載點解決方案的公司，把各種強項放到一起，才開發(fā)出了這樣一個新的純數(shù)字化解決方案。

使用數(shù)字控制的優(yōu)勢就是使用復雜的控制回路，為電源設計帶來系統(tǒng)先進性、易用性。通過綜合電流控制的技術，可以實現(xiàn)不同相的平衡，實現(xiàn)快速的瞬態(tài)響應，這種響應速度要快于市場上的傳統(tǒng)解決方案。得益于快速的瞬態(tài)響應優(yōu)勢，電源的設計工程師在設計的過程中所需要的電容出現(xiàn)了大幅下降，要比競爭產(chǎn)品小30%，并且可以實現(xiàn)更好的電流均衡。數(shù)字化技術帶來的另外一個優(yōu)勢就是控制的靈活性，比如說Intersil可以在任何的感測點上加一個數(shù)字濾波器解決任何電路板問題，可以實現(xiàn)具體的功能改善，比如說進一步地去降低噪聲。

在瞬態(tài)響應方面，Intersil的解決方案和市場上已有的方案對比，在所有參數(shù)完全一致的情況下，瞬態(tài)負載都是90A，左邊的是Intersil的瞬態(tài)響應，黃線是一個統(tǒng)計的曲線，大家可以看到Intersil的偏差值為正負3%，右邊競爭產(chǎn)品偏差是正負5%。時間差方面，Intersil的反應時間更短，就是中間那個小三角所代表的是反應的時間?？梢钥吹剿姆磻俣仁歉偲返膬杀丁?/p>

除了在瞬態(tài)響應方面速度更快，同競爭產(chǎn)品相比，Intersil 產(chǎn)品的效率更高，熱性能更好。設置參數(shù)相同，把Intersil和競品的兩個主板放在熱反應室里面做測試，同時設置了較高的環(huán)境溫度都是75℃。左邊的是Intersil的，在這種情況下的溫度升高21℃，而競品的溫度升高了42℃，也就是在同樣的運行情況下，競品升高的溫度，要比Intersil高兩倍還多。這主要得益于Intersil 產(chǎn)品的兩個優(yōu)勢：一是Intersil產(chǎn)品的效率更高，二是Intersil在功率耗散方面的控制更好，ISL99227智能功率級的散熱是從頂端、底端的雙層雙相散熱，所以熱管理更好。

同時，在工作效率方面，ISL99227智能功率級達到峰值的效率要比競爭產(chǎn)品高1.3%。

該解決方案能夠領先業(yè)界首次推出，這其中也克服了很多技術難關。Chance Dunlap提到，“多相技術的最大挑戰(zhàn)是電流平衡，讓各個相能夠配合彼此的工作。為了實現(xiàn)這一點，同時還能保持快速的瞬態(tài)響應，這是一個比較大的技術挑戰(zhàn)，這也是目前市場上主要限制，因為大家都在用電壓控制回路。我們解決這個問題的方法是用電流控制，目前沒有其他廠商能夠做到在多相技術中使用電流控制，因為會出現(xiàn)信號比較小、噪音比較高的問題。我們通過數(shù)字控制技術克服這個問題，并創(chuàng)造了一種全新的控制回路，叫做綜合電流控制。這就是我們獨特的技術優(yōu)勢所在，這個電流控制技術我們也已經(jīng)申請了專利。”

第一款完全數(shù)字化的解決方案或許只是讓Intersil的深厚電源功底出露端倪，未來，Intersil還會繼續(xù)拓展數(shù)字多相技術，實現(xiàn)更高的電源水平、更高的集成度，增加更多利用數(shù)字電源的功能。