数字电源管理技术及应用详解-6966集团官网直营

本文讲解了数字电源的基本特点、数字电源比起于仿真电源的优势和数字电源管理的主要内容，也讲解了数字电源管理技术的应用于。　　新一代集成电路必须3.3V，1.8V甚至更加较低的电源电压，单个器件必须多路电压供电，而且电流的市场需求相当大，电压也必需以准确的时序特到器件上。

为这些器件供电的电压必需在电路板上（最差在距离这些器件将近的地方）产生，以使压降大于和电压平稳。高性能的DC/DC转换器限于于长范围输出，既可作为隔绝式电源，也可作为非隔绝阻抗点转换器。因此，大多数板载电源系统早已使用DC/DC切换模块作为供电主体。

但是，若缺乏了电源管理电路，则无法建构一个原始、完善的电源系统。电源管理的内容还包括：电源系统监控、定序和追踪、监控和过热维护。电源管理器件在输出末端处置共模诱导、低速容许、低速和重开的掌控，甚至功率因数校正等功能。

配备在输入端的电源管理器件掌控启动定序和输入电压调节，并为过欠压、过流情况获取适当的过热保图1电源管理器件在隔绝型AC/DC电源系统中的应用于护。所有涉及功能电路皆拒绝与主电路隔绝。

　　　　图1右图为在隔绝型AC/DC变换器中电源管理器件的主要应用于。　　专用的数字电源管理器件比一般来说使用的仿真电路或微控制器、可编程逻辑器件等方法在成本、开发周期和可靠性方面具备较小优势。

新一代的数字电源管理器件内部构建了需要符合动态监控市场需求的较慢ADC，使它比起标准化微控制器的片外ADC更慢地体现过热。监测数据通过I2C或PMBus总线传输给电源主控制器，借以构建精准的调压设置、故障维护等功能。内部的时钟可实现故障记录。

对于多路输入的电源系统，数字电源主控制器动态地通过总线模块从各输入端的管理器件内朗读各路输入的监测数据，构建了电源系统的全面监控。一旦软件设计通过，完全相同的源文件和配置文件可以用作该设计的所有产品，性能在单元之间是完全一致的，而仿真电路则不会因元件本身差异造成性能不一。

　　传统的，依赖仿真电路构建电源管理，通过放大器、较为器和RC时间延迟来设置各个参量的电源系统管理电路早已比不上数字化电源管理器件的优越性。随着设计的了解，元器件仍然随着参量的转变而转变，电路板也仍然必须重复新的加工。使用专门的数字电源管理器件，容许通过配备软件来设置工作参量。

设计期间的变更可以很更容易地通过软件构建，不需作硬件的转变。配备软件只拒绝设计人员调节少数参量，当所有参数设置完后，可以通过I2C端口用编程iTunes线iTunes到数字电源管理器件中。图2为典型的电源管理器件的内部功能单元框图。　　　　图2电源管理器件的内部功能单元框图　　除了专门的电源管理集成电路应用于在电源系统的监控上以外，新一代集成电路也在自身的设计上，减少了增大功耗和部分功率管理方面的功能，获取了与数字电源、数字化电源管理器件的通信接口。

这早已在较高档的数字处理器上获得了反映。通过数字处理器和DC/DC变换器、数字电源管理单元之间的通信，处理器可以根据自身当前的处理速度和任务强度自动调节所需的电源电压。数字电源和功率管理单元内部包括若干寄存器，当处理器所必须的电压发生变化时，则通过总线拒绝接受新的数据来配备涉及寄存器，或者在数字电源内部程序的查询表中寻找涉及设置值。此种方案在功耗拒绝严苛的领域于是以沦为主流应用于。

对于内部各部分供电分离的处理器，可将正处于待命或睡眠中状态的功能单元几乎断电，这将更进一步增大功耗，但对于供电管理明确提出了更高的拒绝，不仅输入端口减少，对有所不同端口的设置和监测将明显减少数字电源管理单元内程序的复杂程度。处理器内部的硬件性能监视器则可以构建在特定时间内获取低于的供电电压。监视器的信息必要源于处理器内部，所以监视系统的闭环几乎处在处理器芯片内部，构建了功率管理的SOC设计。

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