高性能低成本的数字电源管理介绍

。解决这一问题有一种好得多的办法，即接受电源模块不准确这个现实，使系统能在现场自我微调。LTC2974的数字伺服环路从外部微调该模块的输出电压，使其准确度随温度变化好于±0.25%(参见图3)，从而最大限度地减少了轨电压漂移。除了改善制造良率，该数字伺服环路避开了模块准确度限制，使给电源模块供电变得更容易了。

图3：LTC2974可在整个温度范围内提供卓越的电压伺服准确度ERROR：误差THREE TYPICAL PARTS：3款典型器件TEMPERATURE：温度坚固的系统得自非常容易的裕度调节LTC2974的数字伺服环路10位DAC在为Shmoo绘图等应用保持高分辨率的同时，还允许用户在很宽的范围内调节电源裕度。裕度调节是用单条命令通过I2C接口控制的，而且裕度调节DAC的输出连接到反馈节点，或通过一个电阻器微调DC/DC转换器的输入。这个电阻器的值针对允许的输出电压裕度调节范围设定了硬件限制，这对于软件控制之下的电源是一项重要的安全措施。

准确和温度补偿的DCR负载电流监视为了实现所希望的功耗节省，有必要总结出所有工作模式时的负载特性。FPGA用户优化代码，以最大限度地降低功率，而ASIC用户根据吞吐量需求来调节内核电压。准确实时的遥测极大地简化了这种任务。

使用LTC2974，可以根据电压、电流和温度状态寄存器确定系统是否处于正常状态，同时多路转换的16位?∑ADC监视输入和输出电压、输出电流、以及内部和外部二极管温度。

由于内核电压越来越低这一趋势，准确测量负载电流已经变成了一种挑战，因为使用精确的电流检测电阻器可能导致不可接受的功率损耗。一种选择是将电感器的DC电阻(DCR)用作电流分流组件。这么做有几种优势，包括零附加功耗、更低的电路复杂性和成本。然而，电感器电阻与温度有很大的相关性，而且准确测量电感器磁芯的温度很难，会不可避免地引入电流测量误差(参见图4)。

图4：一款DC/DC转换器的热像显示了实际电感器温度和温度监测点之间的差别LTC2974凭借正在申请专利的温度补偿算法，使准确的DCR检测成为可能，该算法补偿从检测二极管到电感器磁芯的温度变化率，以及在电感器电流变化和温度变化之间出现的时差(参见图5)。这个功能与LTC2974的低噪声16位?∑ADC相结合，可利用DCR微乎其微的电感器实现负载电流的准确测量(参见图6)。

图5：LTC2974用热阻和延迟参数补偿电感器自热INDUCTOR SELF-HEATING：电感器自热TIME：时间

图6：在整个温度和输出电流范围内，针对一款DC/DC转换器的LTC2974总电流测量误差

基于PC的设计和故障诊断当与LTpowerPlay?软件一起使用时，LTC2974的故障和警报寄存器允许设计师(和现场用户)一目了然地确定电源基础设施的状态(参见图7)。在数据记录中，提供状态信息、可用时间和ADC遥测最后500ms的数据。如果为响应一个故障而禁止了某个通道，那么LTC2974的数据记录可以存入受保护的EEPROM中。这个255字节的数据块一直保持在非易失性存储器中，直到用I2C命令清除为止。

图7：LTpowerPlay软件允许设计师通过一个纤巧的连接器，将PC插入系统，从而使电源管理系统能得到完整的配置和控制，而且一行代码都不必编写。

图7显示，在LTpowerPlay的LTC2974界面中看到的数据记录内容。LTC2974以这种方式提供了在关键故障发生之前，电源系统状态的完整瞬像，因此有可能在故障一发生时，就隔离故障根源。就调试高可靠性系统的预发布特征和现场故障而言，这是一种非常宝贵的功能。

独立工作基于PC且易于使用的LTpowerPlay软件允许用户通过USB接口和一个加密狗卡配置LTC2974.LTpowerPlay软件是免费提供并可下载，允许设计师在一个直观的界面中，配置所有器件参数，从而省去了开发过程中的大量编码工作，并加快产品上市。

一旦器件配置最终确定，设计师就可以将参数保存到文件中，并上载到凌力尔特的工厂中。凌力尔特可以用该文件预设定器件，从而使客户能最便利地对电路板开发与运行状况进行检验。当内置EEPROM配置完成后，LTC2974就能彻底地自主工作，而无需定制软件。此外，增加一个纤巧的连接器，就允许LTpowerPlay软件与LTC2974进行系统内的沟通，从而使现场用户能按照需要存取遥测、系统状态以及故障记录数据。

结论LTC2974数字电源管理器为高可用性系统提供了前所未有的参数准确度、丰富的功能和可扩展的模块化架构。用LTC2974可以简化复杂的多轨系统设计。该器件采用了业界标准的PMBus接口，可直接与功能强大、基于PC且免费提供的LTpowerPlay控制软件连接，并包括一个集成的EEPROM以实现彻底的定制化。客户可用LTpowerPlay设计工具设计应