數(shù)字電源管理可在改善系統(tǒng)性能的同時(shí)又可降低能源成本
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堅(jiān)固的系統(tǒng)需要通用故障管理
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/143764.htm雙向故障引腳可用來建立通道之間故障響應(yīng)的相關(guān)性。例如，如果發(fā)生短路，那么一個(gè)或多個(gè)通道的接通排序可以終止。電壓和電流監(jiān)察器的限制門限和響應(yīng)時(shí)間的過大和過小值都是可編程的。此外，還可監(jiān)視輸入電壓、芯片溫度和 4 個(gè)外部二極管的溫度。LTC2974 可以設(shè)定為，如果這些量之中的任意一個(gè)超過了它們的過大或過小值的限制，那么 LTC2974 就以若干種方式做出響應(yīng)，包括立即鎖斷、抗尖峰干擾鎖斷和具重試功能的鎖斷。
還可用集成的看門狗定時(shí)器來監(jiān)視外部微控制器。有兩種超時(shí)時(shí)間間隔可用：第一次看門狗時(shí)間間隔和接續(xù)時(shí)間間隔。這使得有可能在一確定電源良好信號(hào)以后，就為微控制器規(guī)定較長(zhǎng)的超時(shí)時(shí)間間隔。LTC2974 可以配置為，如果發(fā)生看門狗故障，就使微控制器在預(yù)先確定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)處于復(fù)位狀態(tài)，之后重新確定電源良好輸出。
利用準(zhǔn)確的電壓監(jiān)視來改善制造良率
隨著電壓降至低于 1.8V，很多現(xiàn)成有售的模塊在隨溫度變化滿足輸出電壓準(zhǔn)確度的要求方面都會(huì)遇到麻煩?，F(xiàn)在，低于 ±10mV 的絕對(duì)準(zhǔn)確度要求是常見的，從而必須在制造過程中微調(diào)輸出電壓，這是一個(gè)耗費(fèi)大量時(shí)間的過程。
原始設(shè)備制造商 (OEM) 必須給測(cè)試留出裕度，以確保面對(duì)不斷漂移的軌電壓，交付可靠的系統(tǒng)，這可能導(dǎo)致極大地影響制造良率。解決這一問題有一種好得多的辦法，即接受電源模塊不準(zhǔn)確這個(gè)現(xiàn)實(shí)，使系統(tǒng)能在現(xiàn)場(chǎng)自我微調(diào)。LTC2974 的數(shù)字伺服環(huán)路從外部微調(diào)該模塊的輸出電壓，使其準(zhǔn)確度隨溫度變化好于 ±0.25% (參見圖 3)，從而最大限度地減少了軌電壓漂移。除了改善制造良率，該數(shù)字伺服環(huán)路避開了模塊準(zhǔn)確度限制，使給電源模塊供電變得更容易了?！ ?/p>
堅(jiān)固的系統(tǒng)得自非常容易的裕度調(diào)節(jié)
LTC2974 的數(shù)字伺服環(huán)路10 位 DAC 在為 Shmoo 繪圖等應(yīng)用保持高分辨率的同時(shí)，還允許用戶在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電源裕度。裕度調(diào)節(jié)是用單條命令通過 I2C 接口控制的，而且裕度調(diào)節(jié) DAC 的輸出連接到反饋節(jié)點(diǎn)，或通過一個(gè)電阻器微調(diào) DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入。這個(gè)電阻器的值針對(duì)允許的輸出電壓裕度調(diào)節(jié)范圍設(shè)定了硬件限制，這對(duì)于軟件控制之下的電源是一項(xiàng)重要的安全措施。
準(zhǔn)確和溫度補(bǔ)償?shù)?DCR 負(fù)載電流監(jiān)視
為了實(shí)現(xiàn)所希望的功耗節(jié)省，有必要總結(jié)出所有工作模式時(shí)的負(fù)載特性。FPGA 用戶優(yōu)化代碼，以最大限度地降低功率，而 ASIC 用戶根據(jù)吞吐量需求來調(diào)節(jié)內(nèi)核電壓。準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的遙測(cè)極大地簡(jiǎn)化了這種任務(wù)。
使用 LTC2974，可以根據(jù)電壓、電流和溫度狀態(tài)寄存器確定系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)，同時(shí)多路轉(zhuǎn)換的 16 位 ?∑ ADC 監(jiān)視輸入和輸出電壓、輸出電流、以及內(nèi)部和外部二極管溫度。
由于內(nèi)核電壓越來越低這一趨勢(shì)，準(zhǔn)確測(cè)量負(fù)載電流已經(jīng)變成了一種挑戰(zhàn)，因?yàn)槭褂镁_的電流檢測(cè)電阻器可能導(dǎo)致不可接受的功率損耗。一種選擇是將電感器的 DC 電阻 (DCR) 用作電流分流組件。這么做有幾種優(yōu)勢(shì)，包括零附加功耗、更低的電路復(fù)雜性和成本。然而，電感器電阻與溫度有很大的相關(guān)性，而且準(zhǔn)確測(cè)量電感器磁芯的溫度很難，會(huì)不可避免地引入電流測(cè)量誤差 (參見圖 4)?！ ?/p>
LTC2974 憑借正在申請(qǐng)專利的溫度補(bǔ)償算法，使準(zhǔn)確的 DCR 檢測(cè)成為可能，該算法補(bǔ)償從檢測(cè)二極管到電感器磁芯的溫度變化率，以及在電感器電流變化和溫度變化之間出現(xiàn)的時(shí)差 (參見圖 5)。這個(gè)功能與 LTC2974 的低噪聲 16 位 ?∑ ADC 相結(jié)合，可利用 DCR 微乎其微的電感器實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流的準(zhǔn)確測(cè)量 (參見圖 6)?！ ?/p>
評(píng)論