基于ZL2008数字DC-DC电源控制电路设计

　　ZL2008是最新一代数字DC-DC电源控制器，使用了Intersil Zilker Labs的引脚设置技术配置功率转换和电源管理参数。传统的模拟电源无论在拓扑结构、器件、效率、功能上都日臻完善，应用也极为广泛，并且有大量的工程技术人才熟悉和正在设计使用模拟电源。但模拟电源最大的缺点是缺乏灵活性，在应用的需求变化时，需要花很多时间进行重新设计、验证和测试。

　　数字电源可通过数字方式对电源系统的各项参数进行设定，实现一次设计、反复使用，并且易于扩展。Intersil 公司推出的ZL2008是最新一代数字DC-DC电源控制器，使用了Intersil 的引脚设置技术配置功率转换和电源管理参数，同时通过PMBus接口进行遥测和监控，补偿、电流分配和输出电压等工作参数可以通过引脚进行配置。 ZL2008可用搭积木的方式搭建直流电源，使用3.3V单相电源到12V输入的多相电源。

　　

　　图1 ZL2008的功能框图

　　设计特点： 自适应控制算法

　　目前的嵌入式电源系统通常是针对最大负载的情况进行的效率优化，通过限制系统内部的总体散热量，达到减少峰值热应力的目的。然而不幸的是，大多数系统通常工作在远低于峰值的状况下，电源系统却是针对峰值负载的情况进行优化的，因此通常达不到最佳的转换效率。虽然这不会产生热应力，但是会消耗更多的电能，进而导致更高的总体系统运行成本。

　　ZL2008 DC-DC采用自适应的控制算法，使功率转换器自动改变运行状态，始终工作在最佳的效率点上，提高效率和整体性能，而只需用很少或不用用户的干预。

　　

　　图2 ZL2008的典型应用电路

　　ZL2008的PWM环路使用一个模拟和数字混合模块，能够对功率转换的整个进程实现精确的控制，而且不需要任何软件。ZL2008集成了各种电源管理功能，可以用简单的引脚连接进行配置。用户配置可以保存在内部的非挥发性存储器里（NVM）。另外，全部功能可以通过SMBus硬件接口，使用标准的PMBus命令进行配置和监控。ZL2008包括先进的节能算法，能够持续地调整电源，将损耗降至最低值。嵌入式控制器使用这些算法，实时调节各种工作参数（死区时间，开关频率，低侧 FET导通时间，等等），以优化效率。这样，ZL2008可以适应生产变化、温度变化、负载变化、输入电压变化、温度变化和元件老化带来的影响，提供最高的性能。该器件还集成了功率转换控制、电源管理、故障管理和遥测等功能，可节省数十个元器件，大大降低了材料成本。随之而来的另一个好处是加快了开发进度，减少了生产制造的时间。