跟着各大电源厂商不断的推出新的数字电源产品，数字电源也越来越多的被用户采用，但怎么才干运用户从数字电源中得到最大的利益，一直是电源规划工程师和体系规划工程师的共通方针，本文就以intersil的Zilker系列数字电源为根底，首要介绍了数字电源能够给体系运用带来怎样的价值，以及怎么最大极限发挥数字电源的优势。
1.数字电源的同步和时序操控
一般电源体系的时序和同步操控都需求运用特别的操控器材来完结，而需求额定添加器材来完结时序操控，即添加了本钱还需求在电路板上占有必定的空间，而且是彻底由硬件电路完结，没有适应性和扩展性，每做一个新的产品都需求从头进行时序规划和相应的硬件规划。特别是针对杂乱的体系来说，每个体系中可能有多达10几路的电源轨需求进行准确的时序规划，一不小心假如有一路时序规划过错，整个体系规划就功败垂成。而数字电源的运用，让时序和同步操控变得反常简略，Zilker系列数字电源办理芯片运用单线制的DDC总线和SYNC管脚就可轻松完结各路电源轨之间的同步和时序办理，不再需求运用专门的频率同步信号产生器材和时序操控器材，只需经过单线将各芯片的DDC管脚和SYNC管脚别离衔接在一起，相应器材的时序和作业的相位就能够进行准确的设定。时序设定是经过装备Pre Sequence和Sequence寄存器完结，同步和相位是经过装备SYNC Output Mode，SYNC Input Mode, SYNC Pin Configure来完结。
而芯片作业的进程中是彻底不需求外部操控的，只需事先将装备文件写入芯片中，芯片就能够彻底在独立作业的进程中完结准确的排序和同步错相功用了。
下图是经过装备的依据ZL系列数字电源芯片电源轨的开关节点波形图以及输出电压轨的时序操控成果：
图1：电源轨相位交织作用
图2：体系的上电时序操控作用
图3：体系的下电时序操控作用
从上面的图画能够看出，经过装备后电源体系轻松完结了排序、同步和错持平功用，作业状况安稳。一起在运用了数字电源解决计划后，呈现过错时也能够经过软件进行及时简略的进行批改，不需求从头花费人力物力来对杂乱的硬件进行从头规划，规划人员也能够节约更多的时刻去完结对体系处理功用的优化，潜在的经济效益也很大。
2.数字电源对体系动态功耗办理的协助
针对工业界越来越严厉的能耗办理需求，为使电源体系能够得到最优化的效能。除了进步电源体系的作业功率，另一个途径便是针对体系处理器芯片作业在不同事务密度时，动态的调理处理器芯片的供电电压来优化处理器的能耗，一般状况下即要完结下面的功用：当体系处在高负荷作业的时分，需求体系有很强的处理才干，让体系到达最高的处理速度和才干，需求相应的进步体系处理器芯片的供电电压；而当系处于低负荷作业的时分，又需求尽可能的把清闲的功用模块屏蔽，不让或许少让其损耗能量，然后相应的下降体系处理器芯片的供电电压。
运用模仿电源计划，电源体系的输出电压是由硬件固定设置的，不能够或许很难进行实时的动态调整。而运用了数字电源计划，咱们不只能够经过接口（Zilker系列数字电源运用规范的I2C/SMBUS接口）和相应的协议（Zilker系列数字电源运用规范协议的PMBus协议）实时的操控电源的输出，而且还能够实时监测电源轨的作业电压、电流、温度等信息（如图4是经过Intersil公司的GUI显现了多路数字电源轨的作业状况）， 这样能够比较简单的完结对体系的动态办理和功用优化了。
图4：体系的动态监控
一般的体系动态电压调理流程图如下图5所示，在调理的进程中需求CPU发送调理指令，关于模仿电源来说，指令是不能够被直接接纳和履行的，那么整个调理进程就不能够有用的履行。只需运用了数字电源的体系才干有用的进行相应指令接纳和操作，体系动态功耗的办理和优化就变的有操作性了。
图5：依据负载作业状况实时对电源轨电压进行调整
3.数字电源运用对体系长时间牢靠性的协助
简直一切的ZL系列数字电源都带有主动补偿功用（Auto Compensation），数字电源的主动补偿功用用来协助规划工程师对电源规划中杂乱的反应环路进行规划的辅助工具。
可是运用主动补偿还能够完结其他一些有用的功用，例如协助进步体系的长时间牢靠性。
ZL系列数字电源中数字补偿回路的参数包含以下三个参数：Gc,Fn和Q，其间Gc为增益，这个值用来补偿功率通路直流增益的缺乏，添加低频增益，以到达愈加严密的输出电压调理精度。Fn为天然频率，用来补偿体系中输出滤波器材在谐振频率处产生的双极点，以确保电压的规划愈加安稳牢靠。而Q值则是一个迫临电源自身输出滤波器材质量要素的参数，当电源自身的质量要素产生改变的时分，补偿的Q值就会随之改变，以补偿这部分的改变。而关于主动补偿器材来说，这三个参数是能够依据电源的规划主动产生的，只需将主动补偿功用发动，就能够产生一套参数。
那么经过调查体系补偿值的改变，咱们是否就能够了解体系中的各个分立器材参数的改变状况呢？带着这个问题，进行了研讨。下面以ZL8101为根底规划的1V30A的数字电源的轨作为比如，对电源进行主动补偿测验，比较在不同状况下得到的主动补偿成果，得到如下表的参数：
表1:不同体系状况下的主动补偿参数
比照上面三组参数，很显着，在输出电容不同的状况下，补偿参数中的Q值有显着的改变。这个说明晰什么呢？
关于Q值，前面说过，其和整个电源轨的质量要素有直接关系，它是补偿电源轨功率通路质量要素的，当功率通路质量要素产生改变的时分，Q值当然也应该产生改变，只需这样咱们才干得到一个安稳的补偿回路，体系才干够牢靠的作业，这成果即得到了不同状况下单主动补偿参数值，也从旁边面反映了主动补偿功用的牢靠性。
而关于数字电源来说，一个电源轨中除了功率通路之外，便是数字操控器自身，外围其他电路现已被削减到了根本没有的境地，所以功率回路和数字操控器便是最首要的器材了，咱们只需确保了这两种器材的牢靠性就能够确保整个电源轨的牢靠性，然后确保整个体系的牢靠性。而关于半导体器材，自身的牢靠性十分高，失功率也极低，一旦规划完结，他的失功率就根本能够忽略不计；关于磁性元器材，因为其是物理结构，在整个生命周期中都比较安稳，在不受外界应力搅扰的状况下，失功率相同极低；只需一个器材是简单产生失效的，这个器材便是输出级的大容量储能电解电容，电解电容的失功率会跟着作业时刻添加而添加。在运用模仿电源产品的时分，体系的牢靠性是由第一次规划来确保，可是在规划的时分是不会考虑到电容失效这种状况的，规划出来的电源产品只能在确保电路首要器材无缺状况下的牢靠性，便是说假如输出电容产生失效，或性状产生改变的时分是不能确保电源正常作业牢靠性的，而电容是否产生毛病或许会什么时分产生毛病，这个是没有方法知道的，所以模仿电源的长时间牢靠性也无从监控或许追寻。可是经过这个试验，运用数字电源的主动补偿功用，首要咱们能够在输出电容产生改变的时分，依然确保体系的安稳性和牢靠性。其次，当输出%&&&&&%产生改变后，咱们能够经过主动补偿功用检测到这个改变，然后预先避免电源的进一步恶化，在整个体系呈现较大问题之前咱们就能够知道而且替换掉行将失效的器材，然后能够有用的阻挠整个体系的溃散。
运用数字电源的体系，咱们能够经过检测体系在长时间运用进程中的主动补偿参数值的改变，进行统计学的比照，从中了解到体系中的某些元器材的老化程度，然后决议是否需求及时的进行体系维护和元器材替换。这即增强了体系的长时间牢靠性也为体系长时间牢靠性的评价供给了一个可行的方法，而且一切的这些作业都只需求经过长途拜访体系中的数字电源就能够完结，然后能够有用的下降体系后期的维护费用和本钱，有十分重要的实际意义。
归纳上述得到的运用数字电源的长处，以及传统来说运用数字电源得到的外围分立元器材的削减和体系的愈加智能化，数字电源运用的优势就显得反常突出了。业界还有什么理由来回绝运用数字电源产品呢？
