数字电源控制在物联网云计算中的优势

字回路可实现整个电源转换过程的精准控制，无需借助于软件，从而使其成为非常灵活和易于使用的器件。控制算法用于响应单个PWM开关周期内的输出电流变化，从而以小于传统PWM控制器的输出容值实现更小的总输出电压变化。

该器件有助于设计工程师通过PMBus接口完全控制和监测每个电源轨，以最大限度提高可靠性。其专有的单线式DDC（数字DC）串行总线允许多个ZL880x器件与其他Intersil数字电源IC通信，以实现IC间的相电流平衡、时序控制和故障扩散，从而消除了需要使用外围分立元件的附加复杂电源管理器设计。

ZL8802包括电路保护功能，可持续地防止器件和负载由于意外系统故障而损坏。它能持续监测输入电压和电流、输出电压和电流，包括逐周期输出过流保护、内部温度及两个外围热二极管的温度。监测参数还能进行预配置，以提供针对具体条件的警报。

数字调制技术
ZL8802的关键要素是专有数字调制技术的集成。先进的数字控制器需要满足三个关键要求：应当支持足够高的带宽；理想条件下应当无需补偿；应当支持固定频率开关操作。ZL8802的数字电压模式控制能够使用其具有专利的ChargeMode控制技术实现高带宽。

传统上，电压或电流模式滞环控制器已经提供了最佳回路响应，但伴随着以可变频率进行开关操作的缺点。使用数字电源控制器的最新电信设备要求固定的工作频率，从而实现对最终用户应用中的噪声频谱的严格控制。ZL8802利用其独特的数字调制器和补偿技术来实现所有这些目标。

其数字调制技术允许控制器对单个PWM开关周期中的电压变化做出反应。ZL8802在一个开关周期内可以多次进行误差采样并计算调制信号，这可显著减少群延迟并因此支持非常高带宽的操作。

厉害的是，ZL8802无需知道实际输出电容值。相反，它依靠数字算法来进行正确的调整，以及确保稳定性。这样做的结果是减小了支持具体应用所需的容值，同时提供了一种无补偿设计。控制器的响应确保任何瞬态条件均可得到满足，同时保持稳定性并将振铃或过冲最小化。这种方案的系统级好处是不再限制设计工程师对电源元件的选择。同时，该控制器还消除了元件老化或环境变化的影响，因为数字回路可对变化进行持续监测和负责。

配置、验证和监测
全数字式闭环控制方案的另一个好处是它与易于使用和强大的图形用户界面（GUI）相兼容。

PowerNavigator软件可以使用带有USB接口的PC就能对多个器件进行配置、验证和监测。这使得易于使用简单的GUI来变更数字电源设计的所有特性和功能。使用这一工具，工程师能够设置电源架构，定义电压轨以及均流操作，建立基于事件或基于时间的时序控制，监测硬件和故障，以及保存项目和配置文件。

结论
在为物联网云计算服务器和电信设备中采用的先进FPGA、处理器和ASIC设计电源时，工程师最关心的问题是功率密度、瞬态响应和效率。诸如ZL8802等数字PWM DC/DC控制器提供优异的瞬态响应性能和无补偿设计，有助于电源设计工程师独立自主地在动态性能与系统稳定性之间取持续性的平衡。

作者简介
Chance Dunlap是Intersil公司的基础设施电源总监，过去16年在电力电子行业从事应用、业务开发和营销工作，支持从数字电源到隔离式控制器的一系列电源产品。他拥有六项专利，发表过多篇技术论文，在许多专题讨论会和会议做过演讲及展示。Chance拥有美国普渡大学的电子工程学士学位（BSEE）和亚利桑那大学的工商管理硕士学位（MBA）。