用高压I2C电流和电压监视器进行测量

高压应用会欢迎 LTC4151 提供的准确度。测量 SENSE 引脚上的电流时，最大总的未调整误差(TUE) 为 ±1.25%。满标度电流检测电压为 81.92mV，且具有 20uV/LSB 的分辨率。这种准确度就大多数应用而言是足够充分的，就算这不是好于分立解决方案的准确度，也是可与其比较的。通过内部精确衰减器测量 VIN 上的电压时，TUE 为 ±1%，且具有 102.4V 的满标度电压和 25mV/LSB 的分辨率，从而在更低和更高的电压上提供足够的分辨能力。最后，在 ADIN 引脚获取电压读数时，TUE 为 ±0.75%，且具有 2.048V 的满标度电压和 25mV/LSB 的分辨率。这些准确度数字在 -40°C 至 85°C 的工业温度范围内都是有效的。

某些"负压"也可接纳

　　有些应用，尤其在电信系统中，于负电压工作并消耗大量电流，在这类应用中，电源监视也许不那么简单直接。LTC4151 能够很平等地监视正和负电压。尽管 LTC4151 具有一个停机引脚以在低功率应用中将静态电流降至 120uA (在 12V)，但是 LTC4151-1 版本用提供简单光隔离的第二个 I2C 数据引脚取代了这个引脚，从而方便了该器件在高负压应用中的使用。光耦合器的使用允许主控制器位于来自电源监视器的不同地电平上。

　　图 4 显示 LTC4151-1 如何连接到一个 -48V AdvancedTCA (ATCA) 应用中的光耦合器。一条分路 I2C 数据线、SDAI (数据输入) 引脚和独特的 SDAO# (负数据输出) 引脚方便地消除了为双向传输和数据接收而使用 I2C 分路器或合并器的需求。由于所有 I2C 信号都被箝位，而且上拉电阻都能够直接连接到 -48V 电源，所以也消除了对一个单独上拉电源的需求。注意，Vin 端的电压在检测电阻的上行侧测量，以实现更高的准确度，而且假定 LTC4151-1 的静态电流在与 DC/DC 转换器的负载相比时可以忽略不计，转换器负载就 ATCA 应用而言通常在安培量级。该图还显示怎样能用 ADIN 引脚来利用一个热敏电阻测量线路板温度。

图 4 LTC4151 与 -48V ATCA 应用中的隔离势垒连接

　　不管一个应用是否需要隔离，LTC4151 都在返回来向轮询主机报告时提供一些便利的功能。I2C 接口具有一个阻塞总线复位定时器，该定时器复位内部 I2C 状态机，以在 I2C 信号保持低电平超过 33ms (阻塞总线状态) 时允许恢复正常通信。除此以外，LTC4151 还可以连续或以单个瞬像模式报告数据。在连续扫描模式，LTC4151 以 7.5Hz 的刷新率顺序测量 SENSE 引脚之间、VIN 和 ADIN 端的电压。在瞬像模式，主控制器指示 LTC4151 在任何信号端执行一次性测量，非常适用于仅需要偶尔测量输入电源的应用。I2C 接口和两种报告模式一起使 LTC4151 非常适合于数字电源监视。

结论

　　LTC4151 是一个通用型电源监视器，具有帮助应对种类繁多应用的功能。采用分立和其它电源监视器的传统实施方案在复杂性、功能性或性能方面往往达不到要求，但是 LTC4151 通过提供一个简单且非常有效的方法以监视电流、电压和温度，从而有能力应对这种情况。包括内部检测放大器、增量累加 ADC 和 I2C 接口在内的高性能基本构件确保数字读数准确和精确。高压应用可以利用 90V 绝对最大额定值，同时该 IC 的全部灵活性适用于用户监视负电压，包括一个方便隔离的选项。确实，LTC4151 的好处难以量度，因为它允许设计师在实现一个可靠的电源监视电路上花更少的时间，因此实现这样的电路不再是一个难以承担的任务了。