数字电源管理架构的探讨

控制模式，将电源解决方案的功率密度做到了业界最高的程度。并且针对分布式电源架构的可靠性要求，给出了多个芯片级解决方案以方便客户配合系统进行优化。

以Intersil数字电源产品的代表芯片ZL6105为例，这款数字电源芯片采用全数字的控制方法，采用I2C/SMBus接口，可使用PMBus协议指令集对其进行管理，它使用特殊的电源管理处理器+状态机的模式来实现数字控制。这种数字控制器的优点在于：一方面可以避免软件跑飞造成电源崩溃;另一方面也避免了软件计算环节产生的延时，实现了更快的反馈环路的响应，使电源方案的动态响应效果大大提升(图3)。

另外此芯片还充分考虑到电源可靠性需求。采用分布式电源架构的一个主要风险就在于当电源的功率部分产生故障的时候，如果芯片的通信部分也出现故障，不仅可能导致系统失控，使数字电源易于维护的优势丧失，而且还有可能导致整个系统损毁。ZL6105这款芯片在设计之初就充分考虑到这个风险，将芯片的通信部分和功率部分分开来设计并进行隔离，使功率部分即使出现故障也不会影响到通信部分的功能，这样系统的各种保护和报警部分仍然可以正常工作，这样就可以将系统损毁的风险降到最低。

ZL6105还内置了自动补偿算法，在方便系统设计师使用的同时，自动补偿算法更可以优化电源的动态响应，使电源的可靠性和稳定性更佳。ZL6105的自动补偿功能还可以将系统的仿真特性通过三个有效的参数(这三个参数分别是增益Gc，品质因素Q和自然频率F)输出到用户界面，用户通过读取这三个参数可以更深层次地了解该电源方案的外部输出特性，并且通过长期跟踪其特性的变化还可以通过这组参数的统计数据来对系统的可靠性进行有效评估。这个特性也为系统长期可靠性的评估指出了一个可行的方向。