避免電壓軌盲點最佳辦法
發布時間:2017-06-01 來源:Bruce Haug 責任編輯:wenwei
【導讀】zaijintiandexinshidianzixitongzhong,lejiedianyawenyaqidegongzuozhuangtaiyexushizuihoucunzaidemangdianle,yinweirenmentongchangmeiyoubanfazhijiepeizhihuoyuanchengjianshiguanjiandegongzuocanshu。erdangwenyaqishuchudianyapiaoyihuozaiguoreqingkuangxia,lejiezhexiecanshuduiyukekaoyunxingtongchangshizhiguanzhongyaode,bixujiancedaozhexiecanshubingyijujiancejieguocaiquxingdong,yifangzhikenengfashengdeguzhangshijian。
數字電源係統管理 (DPSM) 允許設計師在原型產生、部署和現場運行階段,簡化和加速係統特性測試、係統優化和數據挖掘。在這類係統中采用 DPSM 方法可監視電壓穩壓器性能、報告穩壓器的健康狀況,以便采取糾正措施,防止穩壓器超出性能規格範圍甚至出現故障。DPSM 允許用戶依據從負載和係統收集到的信息采取行動,提供以下益處:
更快速上市
- 無需重新設計 PCB 就可更改電源參數
- 快速進行係統特性測試、係統優化和數據挖掘
負載級益處
- 隨時間和溫度變化控製電源準確度
- 調節裕度以測試 FPGA 容限
- 通過減載提高係統效率
係統級益處
- 使用數字化電路板級電源診斷方法
- 監視和確定整個係統的功耗
- 故障管理 / 故障記錄
部署益處
- 功耗趨勢、檢測隨時間變化的波動和變化
- 進行預測性數據分析,最大限度降低運行成本
- 做出能源管理決策
在開發階段,通過簡單的 PC 連接對模擬電源進行數字控製尤其有用,可讓係統快速進入正常運行狀態。在有些電路板上,可能有多達 50 個負載點 (POL) 電壓軌,係統設計師要能夠快速方便地監視和調節電源電壓、對電源進行上升 / 下降排序、設定工作電壓限製以及讀取如電壓、電dian流liu和he溫wen度du參can數shu,並bing能neng夠gou訪fang問wen詳xiang細xi的de故gu障zhang記ji錄lu。在zai這zhe樣yang的de係xi統tong中zhong,要yao保bao持chi對dui電dian壓ya軌gui的de嚴yan格ge控kong製zhi同tong時shi實shi現xian最zui高gao性xing能neng,高gao準zhun確que度du是shi極ji其qi重zhong要yao的de。
DPSM 很hen快kuai在zai很hen多duo係xi統tong中zhong得de到dao了le采cai用yong,因yin為wei這zhe種zhong係xi統tong管guan理li能neng夠gou針zhen對dui電dian源yuan係xi統tong提ti供gong準zhun確que的de信xin息xi,並bing能neng夠gou自zi主zhu地di控kong製zhi和he檢jian查zha很hen多duo電dian壓ya。淩ling力li爾er特te提ti供gong了le幾ji種zhong能neng夠gou實shi現xian這zhe類lei功gong能neng的de數shu字zi電dian源yuan產chan品pin,不bu久jiu前qian推tui出chu的de LTC3886 就是一個例子。
LTC3886 是一款 60V 輸入雙輸出同步降壓型 DPSM 控製器,可產生高達 13.8V 的輸出電壓。這種較高的輸入電壓非常適合用於在工廠自動化、工業、醫療、通信和航空電子應用中常見的嚴酷環境。
LTC3886 可配置為雙或單輸出,並可疊置為多達 6 個相位,以支持高達 120A 的負載電流。兩、3、4 或 6 相運行的交錯時鍾相位降低了輸入和輸出紋波,從而降低了輸入和輸出電容。其串行 I2C 接jie口kou使shi係xi統tong設she計ji師shi和he遠yuan程cheng操cao作zuo人ren員yuan能neng夠gou通tong過guo命ming令ling設she定ding並bing監jian察cha係xi統tong的de電dian源yuan狀zhuang態tai和he功gong耗hao。能neng夠gou以yi數shu字zi化hua方fang式shi改gai變bian電dian源yuan參can數shu,可ke縮suo短duan產chan品pin上shang市shi時shi間jian和he宕dang機ji時shi間jian,因yin為wei無wu需xu一yi般ban情qing況kuang下xia需xu要yao對dui物wu理li硬ying件jian、電路或係統用料的更改。

圖 1:將 48VIN 轉換至 5V/15A 和 12V/15A 的 LTC3886 原理圖
LTC3886 的兩線串行接口允許對輸出進行裕度調節、微調以及按照排序延遲時間以可設定的轉換率使輸出斜坡上升和下降。輸入和輸出電流及電壓、輸出功率、溫度、運行時間和峰值都是可讀的。為了評估 LTC3886 和淩力爾特的其他 DPSM 產品,必須下載獲獎的、免費提供且易於使用的 LTpowerPlay® GUI。
這個界麵為 DPSM 產品與已有嵌入式係統和架構、板裝控製器 (BMC) 以及智能平台管理接口 (IPMI) 功能的無縫集成提供了工具。為了簡便易用,尤其是在最早的硬件開發和測試階段,很常見的做法是,通過在 PC 上運行的 GUI 和通過一個 USB 至 PMBus 通信轉換器工具 (常稱為加密狗) 連接 DPSM 器件。GUI 可針對功耗、電壓、排序、裕度調節甚至故障日誌記錄等關鍵運行參數提供控製和監視。
既然對於一個係統電路板來說,有 50 或更多個電源軌並非不常見,因此這類電路板上通常密集排列著電子組件,DPSM 電(dian)路(lu)不(bu)可(ke)能(neng)占(zhan)據(ju)太(tai)大(da)的(de)空(kong)間(jian)。此(ci)外(wai),必(bi)須(xu)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)地(di)使(shi)用(yong)並(bing)能(neng)夠(gou)控(kong)製(zhi)大(da)量(liang)軌(gui)。這(zhe)樣(yang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)必(bi)須(xu)自(zi)主(zhu)運(yun)行(xing),或(huo)者(zhe)與(yu)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)主(zhu)處(chu)理(li)器(qi)通(tong)信(xin),以(yi)獲(huo)得(de)命(ming)令(ling)、實現控製並報告遙測信息。
結論
DPSM 為係統設計師提供了一種工具,使他們能夠用簡單的 PC 連(lian)接(jie)和(he)數(shu)字(zi)接(jie)口(kou)控(kong)製(zhi)電(dian)源(yuan)。在(zai)開(kai)發(fa)和(he)調(tiao)試(shi)階(jie)段(duan),這(zhe)種(zhong)能(neng)力(li)很(hen)寶(bao)貴(gui),使(shi)設(she)計(ji)師(shi)能(neng)夠(gou)讓(rang)係(xi)統(tong)快(kuai)速(su)進(jin)入(ru)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),並(bing)能(neng)夠(gou)控(kong)製(zhi)和(he)調(tiao)節(jie)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)、極限值和排序。裕度測試更容易了,因為整個測試都可以用幾條通過 I2C/PMBus 傳送的命令來控製。
DPSM 為用戶提供了功耗數據,允許做出智能能量管理決策,這可以降低總體功耗。有關電源健康狀況的電源係統數據可以發回給 OEM,從而有效打開了與 DC/DC zhuanhuanqiyouguandemangdian。keyijiancewenyaqishuchudianyasuishijiandepiaoyihuoguoreqingkuang,bingjinercaiquxingdong,yifangzhikenengfashengdeguzhangshijian。ruguodianlubanbeifanhui,keyihuiduguzhangjilu,yijuedingfashengleshenmeguzhang、guzhangfashengshidedianlubanwenheguzhangfashengshijian。zhexieshujukeyonglaikuaisuquedingfashengguzhangdegenbenyuanyin,huozhequedingxitongyunxingshishifouchaochuleguidingdegongzuoxiandu,huozheyonglaigaishanweilaichanpindesheji。jiuguishuhenduodexitonghexiwangbimiandianyaguimangdiande OEM 而言,數字電源係統管理是一種強大的工具。
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