数字电源系统管理降低了数据中心的功耗

在多个 IC 之间实现准确的均流，从而最大限度地为大电流或多输出应用降低输入和输出滤波要求。一个板载差分放大器提供了真正的远端输出电压采样。集成型栅极驱动器可从范围为 4.5V 至 24V 的输入电压来驱动全 N 沟道功率 MOSFET，而且在整个工作温度范围内，在输出电流高达每相 30A 时，该器件可产生准确度为 ±0.50% 并高达 5.5V 的输出电压。LTC3880/-1 还可与电源模组和 DRMOS 器件一起使用。跨多个芯片的准确定时和基于事件的排序允许优化复杂和多轨系统的上电和断电。LTC3880 具有一个用于控制器和栅极驱动电源的内置 LDO，而 LTC3880-1 则允许用外部偏置电压实现最高效率。这两款器件都采用耐热性能增强型 6mm x 6mm QFN-40 封装。

用于数字电源系统管理的控制接口

PMBus 命令语言专为满足大型多轨系统的需要而开发，是一种采用完全定义的命令语言的开放标准电源管理协议，可简化与功率转换器、电源管理器件及系统主处理器的通信。除了一组精确定义的标准命令之外，符合 PMBus 标准的器件还能够执行其特有的专用命令，以提供一种对 POL DC/DC 转换器进行编程和监视的创新型方法。该协议通过业界标准的 SMBus 串行接口来执行，并实现了功率转换产品的编程、控制和实时监视。命令语言和数据格式标准化可实现简易的固件开发，从而加快了产品的面市进程。如需了解更多信息，请登录 http://pmbus.org 网站查询。

LTC3880/-1 可编程控制参数包括输出电压、裕度调节、电流限值、输入和输出监控限值、上电排序和跟踪、开关频率、识别及可追溯性数据。片内精准数据转换器和 EEPROM 允许收集稳压器配置设定值和遥测变量值，包括输入和输出电压及电流、占空比、温度以及故障记录，并对这些设定值和变量进行非易失性存储。下面的表 1 罗列了可采用 LTC3880/-1 进行编程的一些参数、其高分辨率、遥测回读能力和替代解决方案。

表 1：某些 LTC3880/-1 可编程参数以及遥测回读能力和准确度

LTC3880/-1 的配置可以很容易地通过器件的 I2C 串行接口保存到内部EEPROM 中。由于配置存储在芯片上，所以该控制器可以自主上电，而不会增加主处理器的负担。输出电压、开关频率、相位和器件地址的缺省设置可以选择通过外部电阻分压器进行配置。多种设计可以非常容易地在固件中校准和配置，以为一系列应用优化单个硬件设计。

　　模拟控制环路

LTC3880/-1 是一款适合众多功能 (例如：输出电压、电流限制设定点和排序等等) 的数字式可编程 DC/DC 控制器，但它具有一个旨在实现最佳环路稳定性和瞬态响应的模拟反馈控制环路，而没有数字控制环路的量化效应。

图 2 示出了采用模拟反馈控制环路和数字反馈控制环路时，控制器 IC 内部不同的斜坡曲线。模拟环路具有一个平滑的斜坡，而数字环路则类似于一个阶跃函数 ━━ 这会引起稳定性问题、减缓瞬态响应速度、并在某些应用中导致需要增加输出电容，而且，数字环路的量化效应将造成输出纹波增大。

图 2：LTC3880 的模拟控制环路与数字控制环路的比较

LTC3880 的模拟控制环路的优点之一是它能够采用比数字控制环路替代方案小 50% 的输出电容，而且稳定性更佳 (实现稳定所需的时间较短)。此外，数字控制瞬态响应在稳定之前还会出现振荡，这是由于量化效应及其 ADC 分辨率的局限性所造成的。图 3 示出模拟控制环路与数字控制环路的瞬态响应之比较。

图 3：25A 阶跃时模拟控制环路与数字控制环路的瞬态响应比较 (对于一个工作频率为 400kHz 的 12VIN 至 1.2VOUT DC/DC 转换器)

此外，因 ADC、数字补偿器和数字 PWM 而产生的数字控制环路量化效应还将给输出纹波增加额外的电压 (取决于 ADC 的分辨率和环路设计)。与此相反，模拟控制环路则不存在这种额外的输出纹波电压。

编程 LTpowerPlay 软件和 GUI

LTC3880得到了具有易用型图形用户界面 (GUI) 的 LTpowerPlay 软件开发系统的支持。图 4 中给出的 GUI 截屏图示出了多项功能的控制方法，例如：输出电压、保护限值、接通/关断斜坡以及少量的波形 (包括多个电源轨的排序及遥测曲线)。这款强大的 GUI 软件可从凌力尔特公司的网站免费下载，并能与其他的凌力尔特转换器和监控器件配合工作，以轻松快捷地开发多电压轨系统。

图 4：LTpowerPlay 的 GUI 截屏图

　　结论

数字电源的主要优点之一是具备预知电源系统故障并启动保护性措施的潜力，这得益于实时遥测数据的提供。也许最重要的一点是：具有数字管理功能的 DC/DC 转换器将使得设计人员能够开发出“绿色”电源系统，此类电源系统可满足目标性