在顯著提高數據中心和電信係統效率的過程中，模擬技術及其電路暴露出自身的缺點。

數(shu)字(zi)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)和(he)控(kong)製(zhi)提(ti)供(gong)實(shi)時(shi)智(zhi)能(neng)
，便(bian)於(yu)係(xi)統(tong)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)構(gou)建(jian)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)適(shi)應(ying)運(yun)行(xing)環(huan)境(jing)的(de)變(bian)化(hua)
，並(bing)優(you)化(hua)每(mei)種(zhong)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)的(de)效(xiao)率(lv)。智(zhi)能(neng)數(shu)字(zi)電(dian)源(yuan)IC可以自動補償負載和係統溫度的變化

，利用自適應死區時間控製
、動態電壓調節
、頻移、相數降低和電流不連續模式的切換來實現節能。

shuzidianyuangeirenzaochengfeiyonggaodeganjiaoyizhishiqibeikuaisujieshoudeyigezhangai，buguo
，zuixintuichudeqijianzhengzaixunsuxiaochumoniyushuzikongzhizhijiandejiagechayi，liruIntersil的ZL8800。數字電源效率和成本現在相當於，甚至優於模擬電源轉換解決方案，同時具有更先進的功能。

最重要的是
，脈寬調製（PWM）、環路控製和反饋采用數字化方式。模擬信號采用模數轉換器（ADC）轉換為數字信號，信號經過數字轉換之後，微控製器
、數shu字zi信xin號hao處chu理li器qi或huo計ji算suan狀zhuang態tai機ji可ke以yi控kong製zhi數shu字zi脈mai寬kuan調tiao製zhi和he反fan饋kui回hui路lu。這zhe對dui於yu維wei持chi穩wen定ding性xing具ju有you重zhong要yao優you勢shi，不bu存cun在zai模mo擬ni控kong製zhi經jing常chang出chu現xian的de響xiang應ying速su度du下xia降jiang問wen題ti。

雖然數字控製具有很多優點
，但大量廠商並沒有充分利用這種技術所具有的優勢，許多情況下
，隻是核心模擬PWM技術采用數字形式。數字控製得以構建更加靈活的控製環路，利用多頻控製調整每種算法，處理不同速度條件下發生的事件。

傳統數字PWM控(kong)製(zhi)器(qi)使(shi)用(yong)均(jun)勻(yun)采(cai)樣(yang)。控(kong)製(zhi)器(qi)采(cai)集(ji)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)誤(wu)差(cha)樣(yang)本(ben)，根(gen)據(ju)采(cai)樣(yang)結(jie)果(guo)計(ji)算(suan)下(xia)一(yi)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)所(suo)需(xu)的(de)占(zhan)空(kong)比(bi)。均(jun)勻(yun)采(cai)樣(yang)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)是(shi)
，從(cong)誤(wu)差(cha)采(cai)樣(yang)到(dao)PWM控製器切換電源電路存在時延或群延。群延造成相位滯後，這種滯後隨頻率增加
，並限製最大閉環帶寬。

多頻控製可以提供穩定電源
，而且幾乎可以立即對電壓的突然變化做出反應，即在一個PWM開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)內(nei)做(zuo)出(chu)相(xiang)應(ying)響(xiang)應(ying)。這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)架(jia)構(gou)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)能(neng)力(li)的(de)唯(wei)一(yi)方(fang)法(fa)是(shi)利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)開(kai)關(guan)技(ji)術(shu)，在(zai)電(dian)壓(ya)迅(xun)速(su)變(bian)化(hua)時(shi)采(cai)用(yong)更(geng)高(gao)的(de)頻(pin)率(lv)采(cai)樣(yang)和(he)控(kong)製(zhi)。但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)對(dui)許(xu)多(duo)係(xi)統(tong)並(bing)不(bu)適(shi)用(yong)。現(xian)代(dai)電(dian)信(xin)設(she)備(bei)以(yi)及(ji)其(qi)他(ta)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)在(zai)固(gu)定(ding)頻(pin)率(lv)下(xia)工(gong)作(zuo)，以(yi)保(bao)持(chi)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)的(de)噪(zao)聲(sheng)頻(pin)譜(pu)。

lingyizhongfangfashicaiyongyuwuchadianyapianchachengxianxingguanxidebilizengyi。caiyongbilizengyidegudingpinlvkongzhikeyishixiandanzhouqifanying
，dankuaisuxiangyinghuanluzengyihuidaozhibuwen。

Intersil開發的、用於ZL8800雙通道/雙相DC/DC控製器的電荷模式（ChargeMode）jishucaiyongjunyunheduopincaiyanghunhefangfa，zaiyigekaiguanzhouqineiduiwuchajinxingduocicaiyangbingjisuantiaozhixinhao。zhezhongjishudadajiangdilequnyan，yincizhichifeichanggaodegongzuodaikuan。youyusuoduanlequnyan，xianzhujiangdilexiangweizhihou。ZL8800還采用雙沿調製器
，在總群延方麵優於與其競爭的‘前沿’調製器。

圖1顯示ZL8800雙采樣技術。采用其中任一采樣率時，總延遲（tdelay）等於ADC轉換延遲和計算延遲之和（包括通道/濾波延遲）。如圖1所示，采用更高頻率NxFsw時鍾時，ZL8800的tdelay明顯低於傳統均勻采樣PWM調製器。

結合高頻采樣誤差信號，ChargeMode控(kong)製(zhi)器(qi)以(yi)新(xin)穎(ying)的(de)策(ce)略(lve)消(xiao)除(chu)隻(zhi)采(cai)用(yong)高(gao)環(huan)路(lu)增(zeng)益(yi)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)。這(zhe)種(zhong)策(ce)略(lve)將(jiang)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)定(ding)位(wei)在(zai)一(yi)個(ge)或(huo)幾(ji)個(ge)工(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)。如(ru)果(guo)占(zhan)空(kong)比(bi)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)延(yan)伸(shen)到(dao)下(xia)幾(ji)個(ge)周(zhou)期(qi)，就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)不(bu)穩(wen)定(ding)。數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)可(ke)保(bao)證(zheng)在(zai)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)中(zhong)實(shi)現(xian)占(zhan)空(kong)比(bi)的(de)變(bian)化(hua)來(lai)調(tiao)整(zheng)突(tu)然(ran)發(fa)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)偏(pian)離(li)
，而(er)不(bu)影(ying)響(xiang)下(xia)一(yi)個(ge)或(huo)下(xia)幾(ji)個(ge)周(zhou)期(qi)。這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)稱(cheng)為(wei)“單周期響應”（ASCR）數字補償。

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補償器框圖如圖2所示，其結構在許多方麵類似常規PWM控製策略中使用的傳統數字比例-積分-微分 （PID）控製器，但具有明顯差別。圖中顯示補償器如何集成多頻采樣技術。補償器有兩個並行通道，用來處理量化的誤差電壓。其中一個稱為“快速通道”
，以高於“慢速通道”的de頻pin率lv采cai樣yang誤wu差cha電dian壓ya。采cai用yong這zhe種zhong新xin型xing補bu償chang器qi結jie構gou
，占zhan空kong比bi命ming令ling被bei反fan饋kui，以yi確que定ding快kuai速su通tong道dao的de影ying響xiang，並bing在zai後hou麵mian的de周zhou期qi中zhong消xiao除chu快kuai速su通tong道dao的de影ying響xiang。

ZL8800補償器結構減小即時誤差采樣以及占空比響應的延遲。這樣可以提升高頻段的相位
，從而保證穩定性並支持高帶寬設計
，如圖3所示。

采用多頻采樣和控製電路，ASCR補償器可以實現穩定的控製環路
，隻需根據帶寬規格進行調整。在很寬範圍輸出濾波器配置範圍內

，僅需調整ASCR增益即可達到所需閉環工作帶寬。為提高性能，用戶可以控製第二個參數：餘量。這是一個衰減係數，主要用於設置環路的響應速率。

傳統多頻采樣技術的潛在缺點是
，反饋環路中會因誤差過采樣產生開關頻率諧波。ZL8800在快速通道中采用低延遲紋波濾波器解決這一問題–全麵濾除所有重複紋波分量。剩下的全部為波形中的非周期性分量，包括延時很短或無延時的瞬態階躍，結果是20dB以上紋波抑製以及沒有明顯延時從而有助於提高增益和帶寬。

PWM控製隻是整體解決方案的一部分。由於數字控製器采用高度集成的混合信號芯片技術工藝，因此可以集成電源管理和電源轉換。

最新一代基站
、路由器及其他數據通信基礎設施中的先進電源係統，在設計上采用串行電源管理總線（PMBus）傳輸數字信令。PMBus已成為電源轉換係統采用數字通信總線通信的標準協議。采用PMBus和基於PMBus的器件進行電源轉換
，具有傳統模擬電源係統不具備的靈活性和控製能力。即使增加電源
，采用PMBus也十分簡便。支持新電軌的數字電源IC含有自己的SMBus地址，可以添加到係統中，不必由於增加電壓軌重新編程，或增加額外的獨立電源管理IC。在PMBus支持下，新電軌可自動集成到標準監控
、時序控製、餘量微調和故障檢測機製中。

數字控製能力可以更進一步提高。例如，Intersil單線數字直流(DDC)串行總線可以在電源IC之間相互通信，支持複雜的分布式功能，如IC間相位-電流平衡、時序控製和故障擴散等，消除了通常需要大量外置分立器件所構成的複雜電源管理功能。

軟件的使用使得甚至可以在PCB組zu裝zhuang之zhi後hou進jin行xing器qi件jian編bian程cheng，極ji大da地di方fang便bian了le原yuan型xing設she計ji以yi及ji半ban定ding製zhi子zi係xi統tong的de係xi統tong調tiao試shi。雖sui然ran一yi些xie先xian進jin電dian源yuan係xi統tong在zai利li用yong數shu字zi電dian源yuan管guan理li器qi件jian功gong能neng的de時shi候hou，可ke能neng需xu要yao用yong戶hu掌zhang握wo設she置zhi命ming令ling和he功gong能neng的de豐feng富fu編bian程cheng和he編bian碼ma經jing驗yan，但danIntersil為基於ChargeMode技術的器件編寫的PowerNavigator軟件，通過USB接口簡化了對多個DDCqijiandepeizhihejiankong。zhegegongjuliyongjiandandetuxingyonghujiemiantiaozhengshuzidianyuanshejidegezhongtexinghegongneng。tongguojiandandetuofangjiemian，yonghukeyiqingsongjianliwanzhengdedianyuanguanlihuanjing，bubibianxieyixingdaima。

因此
，通過結合更加先進的數字處理
、通信和軟件控製
，數字電源可以提供更加高效的電源並且縮短設計周期。

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