Digital DC 常见问题解答
 

PMBus 是一种电源管理协议，可使用户通过 I2C 或 SMBus™ 硬件界面轻松配置及监控 DC-DC 转换器电路的各个方面。Digital-DC 器件支持 100 多个 PMBus 命令。有关 PMBus 规范及更多信息，请访问正式的 PMBus 网站：http://pmbus.org/。

 

是的。Digital-DC 器件的规定工作结温为 –40～125 °C。绝对最大结温为 150 °C。

 

 

内部参考电压的初始容差小于 0.4%。在线路、负载及温度条件下，输出电压精度保证为 ±1%。总输出精度一般在配置的输出电压的 3% 之内，其中包括输出纹波及瞬态变化（假定为适当的输出滤波器级设计）。

 

 

每个器件的最大输出负载各不相同。具有集成 MOSFET 的 ZL2105 可提供最高 3A 的电流。ZL2005 为具有集成同步 MOSFET 驱动的直流到直流控制器，通过选择相应的外部电源元件（MOSFET、电感器及滤波器电容）并且使用良好的设计方法，ZL2005 最高可产生 40A 的输出电流。对于高于 15A 的输出电流，建议额外关注热设计，以便确保应用电路将在建议的热指导下可靠运行。

 

 

有。Digital-DC 器件可配置成立即达到目标电压（受存在的电容限制），或根据单位数毫秒与多位数毫秒之间预配置的值逐步上升到目标电压。在初始最小时间内还可将软启动延迟配置成最高 200 ms。

 

 

有。所有 Digital-DC 器件均提供了到预偏压负载的单电路启动功能。Digital-DC 器件的独特功能是无论预偏置电压水平如何，它们均能够保持相同的上升时间。

 

 

是的。通过使用上述启动上升过程，可将多个器件配置成以任何所需的速率和/或顺序启动。排序可基于时间或基于事件，并可使用 PMBus 命令重新加以配置，无需进行任何硬件修改。

 

 

有。通过切换 MGN 针脚可限制 Digital-DC的输出边限。默认限制可设为 ±5%，但可使用 PMBus 命令可修改为低至 ±1% 或修改为高至 +10%/-100%。+10% 的边限为硬件限制，可防止敏感电路受到过压情况的影响。 

 

 

有。通过将以下器件的 VTRK 针脚连接到将被跟踪的输出，任何 Digital-DC 器件均可跟踪其他任何电源。跟踪可同时进行（仅在上升或下降过程中所有电压均相互跟踪），或可按比例进行（一个电压以特定百分比跟踪另一个电压）。该比例默认为执行跟踪的器件按照 DDR 内存应用的要求以被跟踪电压的 50% 进行跟踪。可使用分压器修改该比例。

 

  

可以，所有 Digital-DC 部件均可使用简单的 PMBus 命令加以修改，使其在以特定百分比跟踪另一个电压或以自身目标电压进行调节之间变化。如果将必要的跟踪输入电压连接结合到板设计中，则无需进行硬件更改。ZL2105 可作为 VTT 终端电源，这样它可进行 50% 的跟踪（或 100% 跟踪）以及汲入/提供电流。

 

 

有。Digital-DC 器件可监控各种输入和输出参数以及电源转换参数。可监控的部分参数列表包括输入电压、输出电压、输出电流、内部温度、外部器件温度、开关频率、占空比、MOSFET 停滞时间及风扇速度。如欲索取可监控的完整参数列表，请与工厂联系。

 

 

支持。可将 Digital-DC 器件配置成以 22.5° 的增量开始其转换周期。这可使多个器件并行连接，以便以不同间隔获得它们的输入电流，从而减少从输入中获得的瞬时电流以及减少使用的输入电容数。

 

 

Digital-DC 器件配有一个或两个用于设置 SMBus 地址的针脚。通过对这些针脚进行针脚短接，用户可为正在同一物理总线上使用的多个器件设置各自唯一的总线地址。

 

 

Zilker Labs 提供了 CompZL 软件工具，该工具可根据所选的传动系以及目标交叉频率（target cross over frequency）、增益及相裕度自动计算这 3 个系数。该软件将提供最终伯德图并自动调节 PID 系数，以实现最佳性能。如欲索取最新软件版本，请与您的销售办事处联系。

 

  

可以。允许实时更改 PID 设置。执行这一操作的 PMBus 命令可同时编写所有三个 PID 设置。但不建议在运行过程中更改 PID 设置。

 

 

Digital-DC 器件支持的保护功能包括输入欠压保护、输出过压与欠压保护、输出过电流与欠电流限制，以及器件过温限制。有关其他保护功能，请与工厂联系。

 

 

大多数 Digital-DC 器件结合了低端 MOSFET RDS(ON) 感应与电感器 DCR 感应。用户可调节对电流故障事件的响应时间和方法。电流感应精度取决于使用的方法；可在上述两种模式下使用高精度感应电阻，以实现更高精度。此外，该器件还可使用内置或外置温度传感器来校准所使用的感应元件的典型温度系数，从而实现更高精度。

 

 

Digital-DC 器件采用 QFN 封装。这种 6mm x 6mm 的封装规定 ΘJ-PCB 约为 12°C/W，ΘJV（结到通孔）约为 6°C/W。这些值主要取决于板布局和铜线粗细。有关 QFN 封装的详细信息，请参考“应用手册 AN10：ZL2005 与 ZL2105 热和布局指南”。

 

可将 Digital-DC 器件预配置成在 125°C 的内部结温时关闭。一旦内部结温达到 125°C，该器件便会关闭，以便使其冷却。当结温下降到低于预配置的热限制 10°C 时，该器件将尝试再次打开。用户可配置热关断阈值和重新尝试次数。为防止对器件造成热过载，禁止将热限制设为高于 130°C。

 

监控的故障如下：

输入过压 (IOV) 是由 Aux ADC 以 4ms 采样率对照 10 位可编程阈值加以监控的。
 

输入欠压 (IUV) 是由硬件比较器对照 6 位可编程阈值加以监控的。关断是在违背可编程欠压数之后在栅极传播延迟内完成的。
 

输出过压 (OOV) 是由硬件比较器对照 10 位可编程阈值加以监控的。关断是在违背可编程欠过压之后在栅极传播延迟内完成的。
 

输出欠压 (OUV) 是由硬件比较器对照 10 位可编程阈值加以监控的。关断是在违背可编程欠压数之后在栅极传播延迟内完成的。
 

过电流 (OCP) 是由用于检查替代开关周期的电流限制的混合信号实施加以监控的。该阈值被设为满量程电流的 ±3%。
 

欠电流 (UCP)（针对负电流） 是由用于检查替代开关周期的电流限制的混合信号实施加以监控的。该阈值被设为满量程电流的 ±3%。
 

过温 (OTP) 是由 Aux ADC 以 4ms 采样率对照 10 位可编程阈值加以监控的。然后过滤测量的温度，这会从 4 ms 循环时间减慢响应。

 

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当如器件数据表中所述的方式打开排序时，故障扩散便会打开。故障扩散要求器件通过 SMBus 进行连接。故障扩散还可通过 PMBus 打开。需要将 SMBus_TX_Inhibit 设为“Transmit Enabled”，以便使器件传输故障，并且需要将 Fault_Spread_Control 设为“‘Act On Fault”，以便使器件不会忽视这些故障。通过 CFG 针脚上的电阻启用排序可相应地设置这两个位。

 

针对故障扩散和基于事件的排序的地址组仅限于 8 个地址。选择这一数字的目的是减小固件代码的大小。接收来自组中其他任何器件的 Power Fail 消息的器件将会立即关闭，并等待出现正确的重启顺序。通过掩盖其他器件地址（包含在消息中）较低的三个地址位，并将结果与自己的地址比较，器件可确定消息是否来自组中的其他器件。

 

无需关闭然后打开电源。无需执行任何开关电源的操作便可实时发出几乎所有配置命令。加载了这些新值后发出 STORE_USER_ALL 命令会将这些新设置保存在闪存中，然后在每次启动器件时器件均会加载这些设置。

 

硬件通过 ADC 以 Fsw/2 的速率（每半个转换周期均读取最小及最大电流）测量电流，该 ADC 的输出用于故障管理。然后在保存测量值（可使用 READ_IOUT 命令读取）之前，ADC 输出会进入一些过滤阶段。SMBus 吞吐量被限定为 100us/byte，使用 PMBus 命令 READ_IOUT 执行回读功能大约需要1ms。每 3 ms至 5 ms 便会更新由我们器件测量的电流值，因此发出此命令的间隔时间如果小于 3ms 将会导致报告相同值。

 

Digital-DC 器件没有任何用于此功能的阈值，但外部 CPU 可定期监控电流读取，并在特定时期内提供最大电流数据。这也是我们能够作为标准功能轻松结合到未来器件中的方面。

 

具有该功能的典型模拟 PWM 会尝试最大程度缩短停滞时间，但这样做可能会使停滞时间太短，以致开始出现因所使用的 MOSFET 的电容性质的改变（这会一批一批地改变）而导致的交叉传导。相反，我们的 Digital-DC 架构会根据给定的输入/输出比率寻找最小占空比（该最小占空比与最高效率相应），从而不断尝试优化效率。该最佳效率点并非始终在最短停滞时间设置时出现。此外，我们的算法接近围绕电源系元件的回路，因此在我们的计算中可捕获并补偿 FET 电容及其他参数的变化。

 

具有外置 MOSFET 的 Digital-DC 器件可使您在 4ns 的步骤中将停滞时间设为大约 -10ns（略重叠）～60ns 之间的任何值。我们的自适应停滞时间优化例程具有可防止过度交叉传导的两个安全设置：

最小占空比命令，可使您设置与您应用相关的实用的最小占空比限制。

硬件保护机制，可在任何时间防止超过大约 10ns 的交叉传导。

 

 

此外请参见一般 Zilker Labs 常见问题解答。