多电压轨系统需要具备控制和监察功能的转换器
rPlay? GUI (可免费下载)、USB至PMBus转换器以及演示电路板。凭借随温度变化仅为±0.5%的最大DC输出误差、±1%的电流回读准确度、集成的16位增量累加ADC和EEPROM,LTC3882整合了出色的模拟开关稳压器性能和精确的混合信号数据采集。该器件在3V至38V的输入电源电压范围内工作,提供0.5V至5.25V的输出电压。两个通道可以准确均流,以提供高达80A的电流。多达4个LTC3882可以并联运行,以实现2、3、4、6或8相工作。启动时,输出电压、开关频率和通道相位角的分配可由引脚搭接电阻器设定或从内部EEPROM加载。以下是LTC3882的简化原理图,采用DrMOS作为传动系统,从12V标称输入提供1V/80A输出。
图1:两相单输出LTC3882应用原理图 输出电压裕度
人们常常需要调节几个电压轨的裕度,使其达到特定电压,并需要检查裕度调节之后每个轨的电压值。采用DPSM可以简化并加速这个过程。图2显示,配置为两个输出的LTC3882输出电压是怎样响应一个7.5%低裕度PMBus命令。标称1V的输出变为0.92V,标称1.8V的输出变成1.66V.通过LTpowerPlay可以将这一功能扩展至72个电压轨,从而可非常容易地进行裕度调节,并验证所设定的电压值。
图2:输出电压回读,采用LTC3882的DPSM,对VOUT进行低7.5%的裕度调节
用于真实应用的数字电源系统管理
一个系统电路板有超过30个电源轨的情况是很常见。这类型的电路板通常组件排列密集,DPSM电路不能占用太大空间。此外,DPSM电路必须易于使用,必须控制大量的电压轨。而且这种解决方案必须自主工作,或者与系统主处理器通信,以获取命令、实现控制并报告遥测信息。
凌力尔特的LTM4676、LTC2977、LTC2974、LTC3882和LTC3883可以组合起来,在一节I2C总线上控制多达72个电压。LTM4676和LTC3882产生并管理两个大电流轨。LTC3883产生并管理一个大电流输出。LTC2977管理多达8个电源轨,而LTC2974则管理4个电源轨。
图3显示,怎样用各种不同的凌力尔特μModule (微型模块)稳压器、管理器和DC/DC控制器控制一个多电压轨系统。这些电压轨通常对于排序、电压准确度、过流和过压限制、裕度调节以及监察都有严格要求。
图3:通过I2C/PMBus控制19个电压轨的方框图
结论
DPSM为系统设计师提供了一种机制,以用简单的PC连接或现有系统主处理器来控制电源。在开发和调试阶段,这种功能非常有用,能够使设计师快速搭建并运行系统,而且无需更改物理硬件、电路和/或系统用料,就能够控制和调节电源电压、限制值以及排序。
裕度测试也更加容易进行了,因为整个测试都可以用几条命令并通过I2C/PMBus加以控制。DPSM可以为用户提供功耗数据,从而允许做出明智的能源管理决策,这有助于降低总体功耗。有关电源健康状况的电源系统数据可以发回给OEM,从而有效地掀开了获取DC/DC转换器健康状况数据时遇到的“盲点”。稳压器输出电压随时间的漂移也可以检测,并能够在潜在故障事件发生之前采取行动。如果一块电路板被返回,就可以回读故障记录,以确定发生了什么故障、发生故障时的电路板温度以及发生故障的时间。这些数据可用来快速确定根本原因,或者系统工作时是否超出了所规定的限度,还可用来改善未来的产品设计。对于高轨数系统和想要控制其电源系统的OEM而言,数字电源系统管理是一种强大的工具。
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