大型核算体系的复杂性日益添加,这迫使电源产品进步功率和精确度并改善瞬态呼应。不过,近一段时刻,电源产品也越来越需求具有数字操控能力,以完成监督、设置和陈述功用。在分布式体系中,高功率是必不可少的,在这类体系中,会对中心电压总线选用高降压比,以产生供给大电流的本机低压电源,然后最大极限地减轻转化功率欠安导致的过热问题。主机体系或许有许多供给宽规模功率值的本机电压轨。例如,在数据通讯体系中,或许有多达 50 个负载点电压轨,其间有些或许供给高达以及超越 100 安培的电流。因而,体系规划师期望能够十分便利地监督和调整电源电压、对电源电压排序、设定作业电压约束,并便利地读取电压、电流、温度等参数以及拜访具体的毛病日志。
一种盛行以操控大轨数体系的办法是运用数字通讯总线。这种办法常称为“数字电源”或“电源体系办理 (PSM)”,能够协助规划师实时操控、监督和督查许多电源轨。能够以数字办法更改电源参数意味着,规划师不再像曾经那样,需求更改实践硬件、电路和 / 或体系用料单,这极大地缩短了产品开发时刻和削减宕机时刻。
新出现的 PSM 产品往往经过 PMBus 等两线接口支撑可装备性和监督功用,PMBus是一种依据敞开 I2C 规范的数字接口协议。这就为 PSM 产品与现有嵌入式体系及架构、安装在电路板上的操控器以及智能渠道办理接口功用无缝集成供给了便利。为了简洁易用,尤其是在硬件开发及测验的初期,常常经过一个在 PC 上运转的图形用户界面 (GUI) 和常称为接口转化板的 USB 至 PMBus 通讯转化东西衔接 PSM 产品。
PSM 可用来监督远端电压稳压器的功用,陈述其健康情况,以便能够在其超出功用规范乃至产生毛病之前采纳纠正办法。PSM 还答使用户依据从负载及体系搜集的信息采纳举动,并具有以下优势。
产品更快上市:
·无需修正 PCB,就可更改电源参数
·快速确认体系特性、进行优化和数据发掘
负载级优势:
·随时刻和温度改变操控电源精确度
·进行裕度调理,以测验 FPGA 容限
体系级优势:
·以数字办法进行电路板级电源确诊
·监督并精确确认整个体系的功耗
·毛病办理 / 毛病日志
数据中心优势:
·确认功耗趋势,随时刻改变检测动摇和改变
·开发猜测性剖析办法,最大极限下降运转本钱
·做出能量办理决策
为满意大型多轨体系的需求,人们开发了 PMBus 指令言语。除了一套界说齐备的规范指令,PMBus 兼容产品还能够选用自己专有的指令,以供给立异性增值功用。对出产这类体系板的 OEM 而言,大部分指令和数据格式完成规范化是一个极大的优势。该协议是经过业界规范 SMBusTM 串行接口完成的,能够对电源转化产品进行编程、操控和实时监督。指令言语和数据格式规范化使 OEM 能够十分容易地完成固件开发和重用,这可协助电源体系规划师缩短产品上市时刻。如需更多有关这一主题的信息,请拜访:http://pmbus.org。
PSM 能够供给精确的电源体系信息,还能够自主操控和监督许多电压,因而正在得到越来越广泛的选用。凌力尔特已供给几种 PSM 产品以满意这种市场需求,咱们还将持续定时推出有关的新器材。
最新 PSM DC/DC 操控器
LTC3882 是最近推出的双通道 DC/DC 同步降压型 PWM 操控器,具有 PMBus 兼容串行接口。该器材在 3V 至 38V 的输入电源总线电压规模内作业,每个通道可产生 0.5V 至 5.25V 的独立输出电压。多达 4 个 LTC3882 能够以并联交织办法运转,然后产生包括多达 8 个相位的单输越轨,每相电流高达 40A。当因功率或可靠性而要较多相位时,还能够开发相位数为 6 或 8 的倍数之规划。一旦电路板内置 EEPROM 编程结束,LTC3882 就能够自主运转,乃至在毛病情况下,也无需主机支撑。图 1 显现了 LTC3882-1 的一个典型的使用原理图。

图 1:LTC3882 典型使用原理图
内部架构
为了支撑高降压比和快速负载瞬态呼应,LTC3882 选用了顶级的稳定频率电压调制形式架构。该架构还整合了失调十分低、带宽很大的电压差错放大器和内部前馈补偿。内部前馈补偿针对输入电压改变即时调理占空比,然后在产生瞬态事情时显著地下降了输出过冲或下冲。两个通道都具有远端输出电压检测功用,以补偿与长 PCB 走线有关的压降。当输出并联时,独自的操控环路完成杰出的 DC 和动态多相负载均分。图 2 显现了图 1 原理图在 15A 阶跃负载时的瞬态呼应。与标称输出电压的最大误差低于 25mV。

图 2:图 1 电路的瞬态呼应
挑选功率级
LTC3882 的每个通道都供给可选 PWM 操控协议,以衔接具有 3.3V 兼容操控输入的功率级规划。用户能够挑选最佳类型的功率级以满意规划要求:分立式 FET 驱动器、DrMOS 器材或 电源模块。这些类型的功率级能够以每通道为根底进行混合和匹配,然后答应依照每个轨的功率需求优化电源子体系区分、巨细和本钱。
顶级的调制形式可供给对输出负载阶跃的快速、单周期呼应,并且对最小占空比没有约束。在选用这种办法完成高降压比的情况下,PWM 输出操控脉冲能够变得十分小,并且最短接通时刻一般遭到功率级而不是操控器的约束。就最紧凑的解决方案而言,能够仅用陶瓷输出电容器,并且 LTC3882 选用了可编程有源电压定位 (AVP) 技能,因而能够进一步优化等效串联电阻 (ESR) 并减小输出电容器尺度。