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          更有效攻克電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制難關(guān)

          作者: 時間:2017-10-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201710/369667.htm

            系統(tǒng)管理:

            設(shè)定、監(jiān)視、改變和記錄電源

            在多電源軌的電路板中管理電源和實現(xiàn)靈活性可能是很具挑戰(zhàn)性,需要利用數(shù)字電壓表和示波器進(jìn)行手控探測,并且常常涉及 PCB 元件的修訂。為了簡化電源管理 (特別是從一個遠(yuǎn)程位置),通過一根數(shù)字通信總線來配置和監(jiān)視電源成為了一種趨勢。系統(tǒng)管理 (PSM) 實現(xiàn)了用于設(shè)定、監(jiān)視、改變和記錄電源參數(shù)的按需遙測能力。

            具電源參數(shù)精準(zhǔn)讀 / 寫功能的雙輸出 μModule®

            LTM®4676 是一款雙輸出 13A 恒定頻率的開關(guān)模式 DC/DC μModule (微型模塊) (圖 1)。除了為負(fù)載點供電, 還可通過 PMBus 對電源及電源管理參數(shù)進(jìn)行配置和遙測監(jiān)視,PMBus 是一種公開和基于 I2C 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字符串行接口協(xié)議。 整合了同類最佳的模擬開關(guān)性能與高精度混合信號數(shù)據(jù)采集。其在整個溫度范圍內(nèi) (TJ = -40°C 至 125°C) 具有 ±1% 的最大 DC 輸出電壓誤差和 ±2.5% 的電流回讀準(zhǔn)確度,并內(nèi)置集成型 16 位 ΔΣ ADC 和 EEPROM。

            通過 的兩線式串行接口,可以對輸出進(jìn)行裕度控制和微調(diào),還可以通過對延遲時間排序使輸出以可編程擺率斜坡上升和下降。輸入和輸出電流及電壓、輸出功率、溫度、運行時間以及峰值都是可讀的。該器件由快速雙模擬控制環(huán)路、精準(zhǔn)混合信號電路、EEPROM、功率 MOSFET、電感器和支持組件所組成,采用 16mm x 16mm x 5.01mm BGA (球柵陣列) 封裝。

            

            圖 1:LTM4676━ 具 PMBus 接口的雙輸出 13A μModule 穩(wěn)壓器

            LTM4676 工作在 4.5V 至 26.5V 輸入電源范圍,可將 VIN降壓至兩個范圍為 0.5V 至5.4V 的輸出。兩個輸出可均流以提供高達(dá) 26A (即13A + 13A 以作為一個輸出)。

            內(nèi)部或外部補償

            LTM4676 提供了內(nèi)部或外部補償,能在很寬的工作范圍內(nèi)優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)。如圖 2 所示,峰至峰輸出電壓僅為 94mV,而負(fù)載階躍為50%。

            

            圖 2:圖 1 中 LTM4676 的瞬態(tài)響應(yīng) (在 VIN = 12V,VOUT1 = 1.8V,IO = 6.5A ~ 13A)

            

            圖 3:4 個 LTM4676 均流:熱圖像 (在 VIN = 12V,VOUT = 1.0V/100A,300LFM 氣流)

            通過均流以在 1VOUT提供高達(dá) 100A

            LTM4676 采用一種恒定頻率峰值電流模式控制架構(gòu),其可提供逐周期電流限制和多個相位之間的簡易均流。將模塊并聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的輸出電流能力。例如:可以把 4 個 LTM4676 μModule 穩(wěn)壓器并聯(lián)起來以提供高達(dá) 100A 的輸出電流。圖 3 示出了熱圖像。在具有 300LFM 氣流的情況下,熱點溫升僅為 64.3°C。模塊之間的均勻熱分布源于卓越的均流性能。圖 4 給出了演示板的照片,該演示板組裝了 4 個 LTM4676 μModule 穩(wěn)壓器以在 1V 提供 100A。

            

            圖 4:4 個各采用 16mm x 16mm x 5.01mm LGA 封裝的 LTM4676 在 1VOUT輸送 100A。

            結(jié)論

            凌力爾特的系統(tǒng)管理 (PSM) 產(chǎn)品可為用戶提供與電源有關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)??色@得負(fù)載電流、輸入電流、輸出電壓,計算功耗、效率,并可通過一根數(shù)字總線獲得其他的電源管理參數(shù)。這可實現(xiàn)預(yù)知性分析,最大限度地降低運作成本,提高可靠性并確保做出明智的能量管理決策。

            利用 LTM4676 可實現(xiàn)系統(tǒng)電源的按需數(shù)字控制和監(jiān)視,因而免除了 PCB 布局和電路元件處置,并在原型設(shè)計、部署和現(xiàn)場運行時加快進(jìn)行系統(tǒng)的特性分析、優(yōu)化和數(shù)據(jù)挖掘。

            本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)6月《智能工業(yè)特刊》Change The World欄目,轉(zhuǎn)載請注明出處!



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