规划多轨电源时,每添加一个电源轨,应战都会成倍添加。规划师有必要考虑怎样动态和谐电源排序和守时、加电复位、毛病监督、供给恰当的呼应以维护体系等方方面面。有经历的规划师都知道,跟着项目从原型向出产环境改变,成功应对这种动态改变环境的关键是灵敏性。在开发过程中,能够最大极限削减软硬件更改的解决方案是抱负解决方案。
抱负的多轨电源规划办法是,一项规划从头到尾只用一个 IC,在该产品的整个生命周期中无需更改布线。该 IC 对多个电源轨自主进行督查和排序,并与其他 IC 协作,无缝地督查体系中多个电源稳压器,供给毛病和复位办理。当体系衔接到 I2C 总线时,规划师能够运用功能强大、根据 PC 的软件,实时装备体系、完结体系可视化并调试体系。
LTC2937 正合需求。这是一款具 EEPROM 的 6 通道电压排序器和高精确度督查器。6 个通道每个都有两个专用的比较器以 ±0.75% 的精确度精确地监督过压和欠压状况。比较器门限可在 0.2V 至 6V 范围内以 8 位分辨率独自地设定。这些比较器速度很快,具 10μs 抑峰传输推迟。每个排序器通道都有一个使能输出,可操控一个外部稳压器或一个通路 FET 的栅极。督查器电压和排序器守时的一切方面都是可独自装备的,包含向上排序和向下排序次序、排序守时参数、以及毛病呼应。内置 EEPROM 使该器材完全完结了自主化,能够以正确状况加电以操控体系。此外,多个 LTC2937 可协作运转,以对一个体系中多达 300 个电源自主排序,进行一切操作时都运用单条通讯总线。
经过 LTC2937 的自主毛病呼应行为以及调试寄存器,可操控、检查和办理电源毛病。LTC2937 自动检测毛病状况,并能够以和谐一致的方法给体系断电。该器材可坚持断电,或测验在毛病后从头给电源排序。在具有微操控器和 I2C / SMBus 的体系中,LTC2937 供给有关毛病类型和原因以及体系状况的详细信息。微操控器能够就怎样呼应做出决议,或许答应 LTC2937 自己呼应。
表 1:具 EEPROM 的可编程 6 通道排序器和督查器
电源操控的 3 个过程
一个电源周期有 3 个运转过程:加电排序、监督和断电排序。图 2 针对一个典型体系显现了这些阶段。在加电排序时,每个电源都有必要等候,然后在指定的时刻内加电到正确的电压。在监督阶段,每个电源都有必要坚持在指定的过压和欠压约束之内。在断电排序时,每个电源都有必要等候 (次序常常与加电排序次序不同),然后在设守时刻内断电。在恣意时刻都有或许犯错,导致体系中呈现毛病。规划应战便是,规划一个体系,其间一切这些过程以及一切变量都可容易装备,但有必要细心操控。
图 1:LTC2937 对 6 个电源排序
图 2:电源排序波形
当 ON 输入转化至有用时,加电排序开端。LTC2937 依照向上排序次序逐个加电,使每个电源顺次发动,并进行监督,以保证电源电压在指守时刻之前上升至高于所设定的门限。任何电源,假如未能满意设守时刻要求,都会触发排序毛病。
供给排序方位时钟是 LTC2937 的共同优势。每个通道都分配了一个排序方位 (1 至 1023),并在 LTC2937 计数到给定排序方位序号时接纳发动信号。具排序方位 1 的通道总是在具排序方位 2 的通道之前发动。假如更改了体系规则,要求这两个通道以不同的次序排序,那么排序方位能够交流,在计数到排序方位 1 时给第二个通道加电,计数到排序方位 2 时给第一个通道加电。多个 LTC2937 能够同享排序方位信息,以便对一切 LTC2937 芯片而言,排序方位 N 一同呈现,由不同芯片操控的通道能够参加到相同的排序中 (参见图 3)。
图 3:多个 LTC2937 的典型衔接
当最终一个通道加电并跨过其欠压门限后,监督阶段开端。在监督阶段,LTC2937 运用其高精确度比较器接连监督每个输入的电压,看其是否超跳过压和欠压门限。该器材忽视输入信号上较小的搅扰,仅在电压以满意的起伏逾越门限并持续满意长时刻时才触发。当 LTC2937 检测到毛病时,会依照所设定的督查器毛病呼应行为,当即做出呼应。在典型状况下,该器材一同关断一切电源,向体系确认 RESETB,然后测验依照正常发动次序从头加电。这可避免电源给体系的一部分供电而其他部分得不到供电,或许避免体系在毛病后履行不一致的毛病康复。一个体系中的多个 LTC2937 可共享毛病状况信息,彼此对对方的毛病做出呼应,从而在毛病康复时,坚持协作通道之间完全的一致性。LTC2937 供给许多可编程毛病呼应行为,以满意许多不同的体系装备需求。
当 ON 输入改变为低电平时,断电排序阶段开端。排序方位时钟再次开端计数,以给电源断电,不过一切断电排序参数都不受加电排序参数影响。通道能够依照任何次序断电排序,并且多个 LTC2937 芯片和谐一切受控电源的排序。在断电排序时,每个电源有必要在指守时刻约束之内下降至低于其放电门限,否则会触发排序毛病。LTC2937 可用一个可选电流源拉低电源电压,以使改变速度慢的电源有用放电。
排序方位时钟强制履行根据工作的排序次序,每个工作等候之前的工作产生之后才干持续。LTC2937 还答应根据时刻的排序,可用于在预守时刻点发动电源轨的体系中。可从头装备的寄存器既可在根据时刻的排序形式、又可在根据工作的排序形式下运转。
LTpowerPlay 让工作变得简略了
LTC2937 有一套广泛、功能强大的寄存器,而操控这些寄存器很简略。LTpowerPlay 的图形用户界面 (GUI) 在一个简洁的界面中,显现状况寄存器和调试寄存器中的一切信息。GUI 在 I2C/SMBus 上与ADI的任何电源体系办理 %&&&&&% (包含 LTC2937) 通讯。装备一个或多个 LTC2937 只需点击几下鼠标这么简略。
LTpowerPlay 将设置值保存在 PC 上,并可将设置值写到 LTC2937 的 EEPROM 中。该 GUI 还显现体系毛病的一切调试信息。LTpowerPlay 可显现任一电源何时呈现了过压或欠压,或许,某个电源是否未能成功完结排序守时。毛病后,该 GUI 答应完全操控体系重启。在规划的每个阶段,即发动、装备、调制和运转阶段,LTpowerPlay 是体系功能不可或缺的窗口。
图 4:LTpowerPlay 的图形用户界面 (GUI) 在一个简洁的界面中显现状况寄存器和调试寄存器中的一切信息。装备一个或多个 LTC2937 只需点击几下鼠标这么简略。LTpowerPlay 将设置值保存在 PC 上,并可将设置值写到 LTC2937 的 EEPROM 中。
定论
LTC2937 简化了电源体系排序和督查。该器材仅需占用十分少的电路板空间,就可构成一个完好体系。LTC2937 十分灵敏、可从头装备,而经过 EEPROM 寄存器又可自主运转。该器材可独立运转,或许与一个大型体系中的其他芯片一同运用,无缝和谐多达 300 个电源的运转。