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数字电源系统管理加快 “绿色”电子系统的上市时间

凌力尔特公司 Don Paulus: EDN China?? 2011年06月30日 ?? 收藏0

  尽管就新式电子系统的可靠工作而言,电源管理至关重要,但今天的系统中也许仍然存在最后一个“盲点”,那就是稳压器。没有方法直接配置或监视其关键电源系统的工作参数。因此,电源设计师一直被迫使用一堆混杂在一起的排序器、微控制器和电压监察器,以设定基本稳压器启动和安全功能。虽然数字可编程 DC/DC 转换器投入使用已很多年,尤其是在采用 VID 输出电压控制的 VRM 内核电源中,但一直缺乏直接从稳压器来监视工作状态信息 (特别是实时电流) 的能力。

  利用标准串行数字总线 (例如 I2C) 可简单、高效率地与配备数字功能的 DC/DC 转换器通信,而且,诸如 PMBus 等新出现的标准为组件的互操作性提供了方便。重要的稳压器参数包括启动特性和时序、输出电压和电流限制、裕度控制规格以及过压和欠压监察限制,这些参数都可以直接以数字方式设定,而不是用电阻器以及耗费空间的排序和监视产品来设定。此外,诸如温度以及输入和输出电压及电流等关键工作参数还能以常规方式监视和使用,以优化系统性能和可靠性。

  数字电源系统管理的主要好处是降低设计成本和加快产品上市。利用提供直觉式图形用户界面 (GUI) 的全面开发环境,可以高效率地开发复杂的多轨系统。这类系统能通过 GUI 而不是采用“跳线” 焊接做出更改,因此还能简化电路内测试 (ICT) 和电路板调试。另一个好处是,由于有实时遥测数据可用,因此有可能预测电源系统故障,并采取预防措施。也许最有意义的是,具数字管理功能的 DC/DC 转换器允许设计师开发满足目标性能 (计算速度、数据速率等) 的“绿色”电源系统,这类电源系统在负载点、电路板、机架级甚至安装时能最低限度地使用能量,从而降低了基础设施的成本和产品寿命期的总体拥有成本。

  凌力尔特新的 LTC3880 纳入了所有这些和更多的功能。该器件是一款双输出同步降压型 DC/DC 控制器,具集成的电源 FET 栅极驱动器,还具有可通过基于 I2C 的 PMBus 访问全面的电源管理功能。该产品精确的基准和温度补偿模拟电流模式控制环路提供 ±0.5% 的 DC 准确度、非常容易的补偿 (可校准以不受工作条件影响) 、逐周期电流限制、快速和准确的电流共享、无任何 ADC 量化相关误差的电压和负载瞬态响应 (该误差在运用“数字”控制的产品中常见)。LTC3880 采用一个 16 位数据采集系统,该系统提供对输入和输出电压及电流、占空比以及温度的数字回读。该器件还提供通过中断标记实现的故障日志功能以及一个“黑匣子”记录器,该记录器存储故障发生前一刻转换器的工作状态。通过使用凌力尔特的 LTpowerPlay? 开发软件和 GUI 界面,多轨系统的开发变得方便了。

  数字电源系统管理有望在新一代“绿色”电子系统中,以更低的能耗实现更高的性能。


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