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          基于ZL2008數(shù)字DC-DC電源控制電路設(shè)計

          作者: 時間:2016-12-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            ZL2008是最新一代數(shù)字DC-DC電源控制器,使用了Intersil Zilker Labs的引腳設(shè)置技術(shù)配置功率轉(zhuǎn)換和電源管理參數(shù)。傳統(tǒng)的模擬電源無論在拓撲結(jié)構(gòu)、器件、效率、功能上都日臻完善,應(yīng)用也極為廣泛,并且有大量的工程技術(shù)人才熟悉和正在設(shè)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(yīng)用的需求變化時,需要花很多時間進行重新設(shè)計、驗證和測試。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201612/326730.htm

            數(shù)字電源可通過數(shù)字方式對電源系統(tǒng)的各項參數(shù)進行設(shè)定,實現(xiàn)一次設(shè)計、反復使用,并且易于擴展。Intersil 公司推出的ZL2008是最新一代數(shù)字DC-DC電源控制器,使用了Intersil 的引腳設(shè)置技術(shù)配置功率轉(zhuǎn)換和電源管理參數(shù),同時通過PMBus接口進行遙測和監(jiān)控,補償、電流分配和輸出電壓等工作參數(shù)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(shè)計特點: 自適應(yīng)控制算法

            目前的嵌入式電源系統(tǒng)通常是針對最大負載的情況進行的效率優(yōu)化,通過限制系統(tǒng)內(nèi)部的總體散熱量,達到減少峰值熱應(yīng)力的目的。然而不幸的是,大多數(shù)系統(tǒng)通常工作在遠低于峰值的狀況下,電源系統(tǒng)卻是針對峰值負載的情況進行優(yōu)化的,因此通常達不到最佳的轉(zhuǎn)換效率。雖然這不會產(chǎn)生熱應(yīng)力,但是會消耗更多的電能,進而導致更高的總體系統(tǒng)運行成本。

            ZL2008 DC-DC采用自適應(yīng)的控制算法,使功率轉(zhuǎn)換器自動改變運行狀態(tài),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(yīng)用電路

            ZL2008的PWM環(huán)路使用一個模擬和數(shù)字混合模塊,能夠?qū)β兽D(zhuǎn)換的整個進程實現(xiàn)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(nèi)部的非揮發(fā)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(jiān)控。ZL2008包括先進的節(jié)能算法,能夠持續(xù)地調(diào)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(diào)節(jié)各種工作參數(shù)(死區(qū)時間,開關(guān)頻率,低側(cè) FET導通時間,等等),以優(yōu)化效率。這樣,ZL2008可以適應(yīng)生產(chǎn)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(zhuǎn)換控制、電源管理、故障管理和遙測等功能,可節(jié)省數(shù)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(fā)進度,減少了生產(chǎn)制造的時間。



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