基于ZL2008數字DC-DC電源控制電路設計
ZL2008是最新一代數字DC-DC電源控制器,使用了Intersil Zilker Labs的引腳設置技術配置功率轉換和電源管理參數。傳統的模擬電源無論在拓撲結構、器件、效率、功能上都日臻完善,應用也極為廣泛,并且有大量的工程技術人才熟悉和正在設計使用模擬電源。但模擬電源最大的缺點是缺乏靈活性,在應用的需求變化時,需要花很多時間進行重新設計、驗證和測試。
本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201612/326730.htm數字電源可通過數字方式對電源系統的各項參數進行設定,實現一次設計、反復使用,并且易于擴展。Intersil 公司推出的ZL2008是最新一代數字DC-DC電源控制器,使用了Intersil 的引腳設置技術配置功率轉換和電源管理參數,同時通過PMBus接口進行遙測和監控,補償、電流分配和輸出電壓等工作參數可以通過引腳進行配置。 ZL2008可用搭積木的方式搭建直流電源,使用3.3V單相電源到12V輸入的多相電源。

圖1 ZL2008的功能框圖
設計特點: 自適應控制算法
目前的嵌入式電源系統通常是針對最大負載的情況進行的效率優化,通過限制系統內部的總體散熱量,達到減少峰值熱應力的目的。然而不幸的是,大多數系統通常工作在遠低于峰值的狀況下,電源系統卻是針對峰值負載的情況進行優化的,因此通常達不到最佳的轉換效率。雖然這不會產生熱應力,但是會消耗更多的電能,進而導致更高的總體系統運行成本。
ZL2008 DC-DC采用自適應的控制算法,使功率轉換器自動改變運行狀態,始終工作在最佳的效率點上,提高效率和整體性能,而只需用很少或不用用戶的干預。

圖2 ZL2008的典型應用電路
ZL2008的PWM環路使用一個模擬和數字混合模塊,能夠對功率轉換的整個進程實現精確的控制,而且不需要任何軟件。ZL2008集成了各種電源管理功能,可以用簡單的引腳連接進行配置。用戶配置可以保存在內部的非揮發性存儲器里(NVM)。另外,全部功能可以通過SMBus硬件接口,使用標準的PMBus命令進行配置和監控。ZL2008包括先進的節能算法,能夠持續地調整電源,將損耗降至最低值。嵌入式控制器使用這些算法,實時調節各種工作參數(死區時間,開關頻率,低側 FET導通時間,等等),以優化效率。這樣,ZL2008可以適應生產變化、溫度變化、負載變化、輸入電壓變化、溫度變化和元件老化帶來的影響,提供最高的性能。該器件還集成了功率轉換控制、電源管理、故障管理和遙測等功能,可節省數十個元器件,大大降低了材料成本。隨之而來的另一個好處是加快了開發進度,減少了生產制造的時間。


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