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数字电源系统取代传统模拟电源系统是大势所趋
“从今年上半年来看，通信和计算设备里面采用数字电源系统的比例越来越高。”凌力尔特电源产品部产品市场总监Tony Armstrong这样表示，他认为通信和计算设备对于数据吞吐量和系统性能的要求越来越高，功能也越来越多，但是却要求整个系统的功耗不断降低，这对电源设计人员提出了更高的挑战。例如服务器系统设计时，通常会考虑通过重新规划工作流程并把任务转移到尚有潜力的服务器上，从而将未被使用的服务器停机以达到省电的目的。要做到这一点，必须精确地知道每个终端设备的功耗。一个好的数字电源系统管理系统就能够提供给用户各种功耗数据，实现智能功耗管理。
凌力尔特电源产品部产品市场总监Tony Armstrong
凌力尔特的数字电源产品线被命名为PSM（digital power systems management,简称PSM），现在的PSM产品包括集成了功率FET驱动的同步降压型DC/DC控制器，可以通过基于I2C的PMBus来进行多种电源管理功能的配置。这些PSM产品提供了精确的参考基准，提供带温度补偿的模拟电流模式控制环路，该控制环路具有±0.5%直流精度，易于补偿，且补偿已经校准，不受工作条件影响。PSM产品的电源管理功能还包括逐周期限流以及快速、准确的电流均分和快速电压及负载瞬态响应，而且不产生任何与 ADC 量化相关的误差，ADC的量化误差经常出现在一些竞争对手所谓的“数字”控制的产品中。PSM产品有故障记录功能，通过一个中断标志位和“黑匣子”记录器保存故障发生前的状态。部分PSM产品还包括 16 位数据采集系统，提供输入和输出电压、电流、占空比以及温度的数字回读。凌力尔特还提供LTpowerPlay™ 开发软件和图形界面方便复杂电源开发者使用凌力尔特的产品。
Armstrong:“我们的方向无疑是正确的，多个细分市场正在从代传统的模拟电源方案向数字电源方案转变。” 数字电源相对于传统模拟电源的优势巨大，例如通过PMBus设置芯片的寄存器来控制起始工作条件与时序、输出电压与电流限制、欠压过压保护等。更重要的是可以监测一些关键的运行参数（温度、输入输出电压、输入输出电流），以优化系统的性能与可靠性。模拟电源系统需要一组电阻来设定初始条件，时序控制与运行参数监控则需要额外的IC来处理，使用数字电源系统对于节省PCB空间与降低整体物料成本非常有意义。
相对传统模拟电源方案，PSM数字电源的数字接口方便开发人员进行测试与除错，采用PSM数字电源更可以降低开发成本，缩短上市时间，这对于设备厂商快速占领市场，获取竞争优势非常重要。
系统功耗解决之道
Tony Armstrong认为，只要解决两个方面的问题，就可以处理好任何系统的功耗。首先，在整个负载电流范围内最大限度提高电源转换效率；其次，在所有工作模式最大限度降低来自DC/DC转换器的静态电流。所以一个好的电源系统设计，电源转换和管理IC必须要提供90%至 95% 的转换效率，这样功率损耗就会比较小；同时在轻负载和睡眠模式时，能够把功耗降到极低，例如毫安级，甚至更低。
不过，现在一些特殊应用场合对于设备的功耗提出了更严苛的要求，例如桥梁铁路监测设备。在这些超低功耗设备和能量收集（energy harvesting）应用中，整个系统的功耗通常在毫瓦级别。这些超低功耗应用（物联网设备也是一个例子）对于开发人员是严峻的考验，凌力尔特针对这样的应用开发了多种电源转换和管理的IC，这些IC的一些重点参数和功能如下：
因此，设计师为了应对面临较低功率转换 (IoT 设备是另一个例子) 的挑战，凌力尔特一直在开发满足这类应用性能要求的电源转换和管理 IC。这类应用要求电源转换和管理 IC 具备的一些特点和功能如下：
1. 超低待机静态电流 – 一般低于 4µA，最低可至 450nA
2. 超低启动电压 – 低至 20mV
3. 高输入电压 – 最高输入34V，瞬态电压可承受40V
4. 能够处理 AC 输入
5. 多输出能力和自动系统电源管理
6. 可采用最大功率点控制 (Maximum Power Point Control，简称MPPC)来接收太阳能输入
7. 高度集成的解决方案，只需要最少的外部元件，占板面积小。
现在的时代，仅有出色的产品是不够的
“现在的市场与过去部不同了，即使是模拟市场，仅有出色的产品已经不够了。”Armstrong说道，他表示现在的产品越来越复杂，混合信号产品将模拟与数字的功能结合得越来越紧密，对于混合信号产品的软件与应用支持的需求越来越多，特别是快速发展的中国工业电子与汽车电子，对于技术支持需求增长的趋势越来越明显，这些产品非常复杂，通常是在全球多个地点进行设计与制造。因此，拥有一支富经验的全球现场应用工程团队是取得成功的必要条件，全球没有几家模拟厂商能够在全球各地提供同样的客户支持，凌力尔特是其中之一。从设计、制造到销售，凌力尔特的客户可以得到凌力尔特全球团队的鼎力支持。
过去几年功率器件市场波动剧烈，但是在模拟市场经营多年的凌力尔特应对有方。“凌力尔特生产的所有芯片，通常保有可以销售6 个月的库存。对于我们生产IC 所需的原材料，则至少保持 3 个月的库存。不仅如此，凌力尔特还与主要供应商建立了长期合作关系，以确保长期稳定的材料供应，甚至在市场出现普遍短缺情况时也不受影响。因此，我们的供应链非常稳定，极少波动。”Armstrong如是说。
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