數(shù)字電源系統(tǒng)管理加快 “綠色”電子系統(tǒng)的上市時間
時間：2011-07-25 13:34
來源：凌力爾特公司
作者：電源產(chǎn)品部 Don Paulus
盡管就新式電子系統(tǒng)的可靠工作而言，電源管理至關重要，但今天的系統(tǒng)中也許仍然存在最后一個“盲點”，那就是穩(wěn)壓器。沒有方法直接配置或監(jiān)視其關鍵電源系統(tǒng)的工作參數(shù)。因此，電源設計師一直被迫使用一堆混雜在一起的排序器、微控制器和電壓監(jiān)察器，以設定基本穩(wěn)壓器啟動和安全功能。雖然數(shù)字可編程 DC/DC 轉(zhuǎn)換器投入使用已很多年，尤其是在采用 VID 輸出電壓控制的 VRM 內(nèi)核電源中，但一直缺乏直接從穩(wěn)壓器來監(jiān)視工作狀態(tài)信息 (特別是實時電流) 的能力。
利用標準串行數(shù)字總線 (例如 I2C) 可簡單、高效率地與配備數(shù)字功能的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器通信，而且，諸如 PMBus 等新出現(xiàn)的標準為組件的互操作性提供了方便。重要的穩(wěn)壓器參數(shù)包括啟動特性和時序、輸出電壓和電流限制、裕度控制規(guī)格以及過壓和欠壓監(jiān)察限制，這些參數(shù)都可以直接以數(shù)字方式設定，而不是用電阻器以及耗費空間的排序和監(jiān)視產(chǎn)品來設定。此外，諸如溫度以及輸入和輸出電壓及電流等關鍵工作參數(shù)還能以常規(guī)方式監(jiān)視和使用，以優(yōu)化系統(tǒng)性能和可靠性。
數(shù)字電源系統(tǒng)管理的主要好處是降低設計成本和加快產(chǎn)品上市。利用提供直覺式圖形用戶界面 (GUI) 的全面開發(fā)環(huán)境，可以高效率地開發(fā)復雜的多軌系統(tǒng)。這類系統(tǒng)能通過 GUI 而不是采用“跳線” 焊接做出更改，因此還能簡化電路內(nèi)測試 (ICT) 和電路板調(diào)試。另一個好處是，由于有實時遙測數(shù)據(jù)可用，因此有可能預測電源系統(tǒng)故障，并采取預防措施。也許最有意義的是，具數(shù)字管理功能的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器允許設計師開發(fā)滿足目標性能 (計算速度、數(shù)據(jù)速率等) 的“綠色”電源系統(tǒng)，這類電源系統(tǒng)在負載點、電路板、機架級甚至安裝時能最低限度地使用能量，從而降低了基礎設施的成本和產(chǎn)品壽命期的總體擁有成本。
凌力爾特新的 LTC3880 納入了所有這些和更多的功能。該器件是一款雙輸出同步降壓型 DC/DC 控制器，具集成的電源 FET 柵極驅(qū)動器，還具有可通過基于 I2C 的 PMBus 訪問全面的電源管理功能。該產(chǎn)品精確的基準和溫度補償模擬電流模式控制環(huán)路提供 ±0.5% 的 DC 準確度、非常容易的補償 (可校準以不受工作條件影響) 、逐周期電流限制、快速和準確的電流共享、無任何 ADC 量化相關誤差的電壓和負載瞬態(tài)響應 (該誤差在運用“數(shù)字”控制的產(chǎn)品中常見)。LTC3880 采用一個 16 位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供對輸入和輸出電壓及電流、占空比以及溫度的數(shù)字回讀。該器件還提供通過中斷標記實現(xiàn)的故障日志功能以及一個“黑匣子”記錄器，該記錄器存儲故障發(fā)生前一刻轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)。通過使用凌力爾特的 LTpowerPlay™ 開發(fā)軟件和 GUI 界面，多軌系統(tǒng)的開發(fā)變得方便了。
數(shù)字電源系統(tǒng)管理有望在新一代“綠色”電子系統(tǒng)中，以更低的能耗實現(xiàn)更高的性能。
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