通过数字电源系统管理来控制您的电源

LTM4676 是一款具数字接口的双输出 13A 或单输出 26A 微型模块 (μModule®) 降压型 DC/DC 稳压器，能使系统操作人员远程发出命令，并监察系统的电源情况和功耗。该器件由快速双模拟控制环路、精准混合信号电路、EEPROM、功率 MOSFET、电感器和支持性组件组成，采用 16mm x 16mm x 5mm BGA (球栅阵列) 封装。除了向负载点供电，LTM4676 还可通过 PMBus 对电源和电源管理参数进行配置和遙測监视。

LTM4676 的两线串行接口允许对输出进行裕度控制和微调，并通过对延迟时间排序，以可编程转换率使输出斜坡上升或下降。输入和输出电流及电压、输出功率、温度、运行时间和峰值都是可读的。为了评估 LTM4676 和其他凌力尔特 DPSM 产品的性能，有必要下载 LTpowerPlay™ GUI，并获取 USB 至 PMBus 转换器。

LTM4676 在温度变化范围内具有 ±1% 的最大 DC 输出误差、±2.5% 的电流回读准确度、集成的 16 位增量累加 ADC 和 EEPROM，提供同类最佳的模拟开关稳压器性能，能进行精准混合信号数据采集。LTM4676 在 4.5V 至 26.5V 的输入电源电压范围内工作，将 VIN 降压至两个范围为 0.5V 直至 5.4V 的输出。两个通道都能均流，以提供高达 26A 的电流 (即 13A + 13A 作为一个输出)。多达 4 个 LTM4676 器件可以均流，以提供高达 100A 的输出电流。该器件不需要对 EEPROM 的内容进行定制配置。启动时的输出电压、开关频率和通道相位角分配可以通过引脚搭接电阻器设定。图 1 所示是一个将 LTM4676 用作双输出 13A 微型模块稳压器的典型应用，DPSM 的用途是进行控制和监视。

设计师常常需要为设定电压轨的裕度而将电压轨设定为几个特定电压值，并在裕度调节后检查每个电压值。用 DPSM 可简化和加速这个过程。图 2 显示，一个 LTM4676 微型模块稳压器的几个输出电压怎样响应一个裕度为低 7.5% 的 PMBus 命令。标称 1V 的输出下降至 0.92V，标称 1.8V 的输出下降至 1.66V。通过 LTpowerPlay 可以将这个功能扩展至多达 72 个轨，从而实现了容易得多的裕度控制和电压设置验证过程。

LTM4676 能用自己专有的输入电压给两个板载 DC/DC 转换器供电。图 3 显示了这两个输入电压源的输入电流波动。这一功能允许获得功耗数据，以随时间变化监视趋势、检测波动和变化，以做出能源管理决策。

系统板有超过 30 个电源轨的情况并非不常见。这类系统板通常是密集排列的，DPSM 电路不可能占用太多空间。此外，DPSM 电路必须易于使用，能控制大量轨。这类解决方案必须自主工作，或与系统主处理器通信，发送命令、实现控制并报告遥测信息。

凌力尔特的 LTM4676、LTC2977、LTC2974、LTC3880 和 LTC3883 可以结合使用，以在一段 I2C 总线上控制多达 72 个电压。LTM4676 和 LTC3880 管理并产生多达两个大电流轨。LTC3883 管理并产生一个大电流输出。LTC2977 管理多达 8 个轨，LTC2974 管理 4 个轨。

图4显示了怎样用不同的凌力尔特微型模块、管理器和 DC/DC 控制器控制一个多轨系统。这些轨通常对排序、电压准确度、过流和过压限制、裕度以及监察有严格要求。

结论

DPSM 为系统设计师利用简单的 PC 连接和数字接口控制电源提供了工具。在开发和调试阶段，拥有 DPSM 能力非常重要，这使设计师能控制和调节电源电压、各种限定值和排序，让系统快速进入正常运行状态。裕度测试也更容易进行了，因为整个测试都可以通过 I2C/PMBus、用几条命令加以控制。

DPSM 可以向用户提供功耗数据，允许做出智能能源管理决策，这可降低总体功耗。有关电源健康状况的电源系统数据可以送回 OEM，有效消除了与 DC/DC 转换器有关的盲点。可以检测随时间变化或在过热情况下稳压器输出电压的漂移，并在潜在故障事件发生之前采取行动。如果电路板被返回，那么可以读取故障日志，以确定发生了哪种故障、电路板温度以及故障发生的时间。这种数据可用来快速确定根本原因，或者确定系统是否在规定的工作限制之外工作，或者确定未来是否要改进产品的设计。在系统有大量电压轨和 OEM 想控制电源系统时，数字电源系统管理是一个强大的工具。