电源系统管理中数字可编程 DC/DC 转换器的精确度探讨

C3880-1：采用 LTC3880 / LTC3880-1 的客户电路板

Demonstration Kit：演示套件

Or：或

Socketed Programming：通过插座设置

In-circuit Serial Programming：在线串行设置

PMBus 功能包括可设置特定的电源管理参数，包括：

l 输出电压和电压裕度

l 基于电感器温度的温度补偿电流限制门限

l 开关频率

l 过压和欠压高速监察器门限

l 输出电压接通 / 断开时间延迟

l 输出电压上升 / 下降时间l 输入电压接通 / 断开门限

l 输出轨接通 / 断开

l 输出电压轨高裕度/低裕度

l 响应内部 / 外部故障

l 故障传播

此外，PMBus 功能允许监视电源的运行，包括：

l 输出 / 输入电压

l 输出 / 输入电流

l 内部芯片温度

l 外部电感器温度

l 器件状态

l 故障状态

l 系统状态

l 峰值输出电流

l 峰值输出电压

l 峰值内部 / 外部温度

l 故障记录状态

组成一个多轨系统

大型多轨电源电路板一般由一个隔离式中间总线转换器组成，将来自背板的 48V、24V 或其他相对较高的电压转换成较低的中间总线电压 (IBV)，一般为 12V，该中间总线电压被分配到 PC 板卡各处。单独的负载点 (POL) DC-DC 转换器将 IBV 降至所需的轨电压，轨电压通常在 0.5V 至 5V 范围，同时输出电流范围为 0.5A 至 120A。图 5 显示，怎样用各种不同的凌力尔特控制器和 DC/DC 转换器 PMBus 器件控制一个多轨系统。负载点 DC/DC 转换器可以是自含式模块、单片器件，或者由 DC/DC 控制器 IC 以及有关的电感器、电容器和 MOSFET 组成解决方案。这些轨通常对排序、电压准确度、过流和过压限制、裕度调节以及监察有严格的要求。

图 5：用来控制 15 个或更多轨的 LTpowerPlay 和 PMBus

SYSTEM HOST PROCESSOR WITH LTpowerPlay?：采用 LTpowerPlay 的系统主处理器

TO OTHER LTC3880s, LTC2974s AND LTC2978s：至其他 LTC3880、LTC2974 和 LTC2978RAIL 1：轨 1

电源管理的复杂性越来越高。具有超过 30 个轨的电路板并非不常见。这类电路板上组件排列已经相当密集，因此所增加的数字电源系统管理电路必须占用最少的电路板空间和外部引脚。该系统必须非常容易由用户或系统主处理器进行修改。LTC3880 可与凌力尔特其他 PMBus 监察器、伴随 IC 以及凌力尔特稳压器无缝配合，以实现复杂电路板的最佳控制。这些系统在初始配置完成后自主工作，或与主处理器通信，以获取命令、实现控制并报告遥测数据。

凌力尔特 PMBus 控制器 (例如: LTC3880) 以及伴随 IC (例如: LTC2978) 使得为任何数量的电源设定加电和断电排序都非常容易。利用基于时间的算法，用户能以任何顺序和简单的可编程延迟动态地对轨的接通和断开排序。利用单线 SHARE_CLK 总线以及一个或多个双向通用 IO (/GPIO) 引脚，也可以跨多个芯片排序。这极大地简化了系统设计，因为多个轨能以任何顺序排序。还可以在以后增加额外的 PMBus 芯片，而不必担心系统限制，例如连接器引脚数量有限等。PMBus 支持多个地址，从而在同一条 I2C 总线上允许连接超过 100 个独特的器件。

轨接通的排序可以由响应各种条件而触发。例如，当中间总线电压超过所设定的门限 (VIN(ON)) 时，LTC3880 和 LTC2978 可以自动排序。或者，轨接通排序可以由响应 RUN / CONTROL 引脚的上升沿而启动。轨接通排序还可以由 PMBus 命令启动。

凌力尔特 PMBus 伴随 IC 的故障引脚可以共享 LTC3880 上的 /GPIO 引脚，以控制轨之间的故障响应相关性。例如，可以对系统进行配置，以使一个轨上的故障可以启动任何数量轨的停机。如果将故障响应配置为“立即断开、不进行重试”，而且发生了一个故障，那么主处理器就必须采取行动，以使这些轨重启。或者，如果故障响应被设定为“立即断开、无限重试”，而且发生了一个故障，那么断开的轨就尝试以用户可编程的延迟和打嗝模式自主加电。故障响应还可以设定为“忽略不计”，在这种情况下响应故障时，/ALERT 引脚被拉低，以提醒主处理器出现了问题，但是电源继续给负载供电。/GPIO 引脚还可以配置为电源良好状态引脚，或配置为快速 UV 比较器输出，以实现基于事件的排序。

LTpowerPlay 开发系统

基于 PC 的 LTpowerPlay 软件开发系统全面支持 LTC3880 的控制功能，这允许设计师实时修改所有凌力尔特 PMBus 产品的配置值，而无需手动给电路板更换连接线。图 6 显示了工作中的 LTpowerPlay，它控制了多个器件的多种功能，例如输出电压、保护限制和接通 / 断开斜坡。其中还显示了一些波形，包括多个轨

的排序和遥测图。引起问题的轨用红色显示，任何受到影响的轨都用黄色表示，以此指示故障情况。

图 6：复杂的多轨电源系