基于軟件管理電源系統(tǒng)的硬件
(POWER SYSTEM MANAGER:電源系統(tǒng)管理器;Any DC/DC Converter or Linear Regulator:任何 DC/DC 轉換器或線性穩(wěn)壓器;DC/DC CONTROLLER WITH PSM:具 PSM 的 DC/DC 控制器;uModule REGULATOR WITH PSM:具 PSM 的 μModule 穩(wěn)壓器;Free Download:免費下載;TO PMBus CONTROLLER AND OTHER DEVICES:至 PMBus 控制器及其他器件;LOAD:負載)
在這些符合 PMBus 標準的器件中,數(shù)字電源系統(tǒng)管理器是那種圍繞著某一現(xiàn)有模擬電源系統(tǒng)的器件。它們利用一個準確度為0.25%的16位ADC來測量電源輸出電壓,將其與一個目標電壓寄存器進行比較,并通過一個反饋至電源之反饋引腳或修整引腳的10位電壓DAC輸出來調節(jié)電源。±0.25% 的DC準確度為電源在負載步進時的變化提供了很大的裕度,從而降低了對旁路電容的需求,并節(jié)省了所需電路板面積。微調伺服環(huán)路連續(xù)監(jiān)視及調節(jié)電源,防止隨時間和溫度變化出現(xiàn)漂移,這改進了電路板的長期可靠性。由于電源電壓可以準確設定,所以在現(xiàn)場進行電路板裕度測試時,減少了不必要的損失。該微調功能還能夠微調電源電壓,以優(yōu)化給定系統(tǒng)負載的能耗。ADC 提供的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)可用來深入洞察系統(tǒng)性能,這有助于改進電路板可靠性、預測電路板更換時間以及降低功耗。上市時間也可得到改善,因為很多設計的微調都是通過更改寄存器配置完成的,而不是讓電路板再次進入生產周期。
數(shù)字電源系統(tǒng)管理器的另一個強大功能是以黑匣子方式將故障數(shù)據(jù)記錄到內部EEPROM 中。當發(fā)生故障時,通過分析存儲在非易失性EEPROM 存儲器中的最后幾個周期的ADC監(jiān)視數(shù)據(jù),故障分析大大加快了。這類管理器還能用來進行遠程診斷。當與更高層次的軟件集成時,還可以從遠程位置監(jiān)視和診斷電路板的電源系統(tǒng)。類似地,現(xiàn)場升級也可以通過推送固件完成。視器件的不同而不同,電源排序通過時間延遲或級聯(lián)實現(xiàn);也支持對電源的跟蹤。16 通道數(shù)字電源系統(tǒng)管理器LTM2987如圖3所示。為了管理16個以上的電源,LTM2987 非常容易與其他管理器協(xié)調工作。
圖3:LTM2987:16通道μModule PMBus DPSM以0.25%的準確度進行微調、裕度調節(jié)和監(jiān)視
數(shù)字電源系統(tǒng)管理器非常適用于具4個或更多軌的現(xiàn)有電源系統(tǒng)。當需要對電源限流值、開關頻率和斜坡斜率進行數(shù)字控制時,具數(shù)字電源系統(tǒng)管理的DC/DC 控制器更加實用。這類器件具備速度很快的模擬電流模式控制環(huán)路,增加了數(shù)字遙測、配置和控制功能,可實現(xiàn)最佳瞬態(tài)響應。在大電流應用中,準確的多相(PolyPhase)均流實現(xiàn)了更低的輸入紋波。LTM4676等微型模塊系統(tǒng)級封裝集成了N溝道開關MOSFET、電感器和電容器,可實現(xiàn)緊湊的 26A 解決方案。參見圖4。
圖4:具DPSM的LTM4676雙輸出13A或單輸出26A μModule穩(wěn)壓器
結論
對于運用大量電源軌的新式高性能數(shù)字處理電路板而言,數(shù)字電源系統(tǒng)管理是必備組成部分。市場上大多數(shù)解決方案都是為事后添加到排序器上而設計的,或者配備了很多需要大量設定工作的小組件。凌力爾特的IC設計師全面徹底地思考了這一問題,定義了一個可互操作的產品系列,從而提供了一個經(jīng)過完整設計、完全合格且可面向未來的解決方案,幫助減輕了硬件工程師的設計負擔。
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