數字電源系統管理:
設定、監視、改變和記錄電源
在多電源軌的電路板中管理電源和實現靈活性可能是很具挑戰性,需要利用數字電壓表和示波器進行手控探測,并且常常涉及 PCB 元件的修訂。為了簡化電源管理 (特別是從一個遠程位置),通過一根數字通信總線來配置和監視電源成為了一種趨勢。數字電源系統管理 (PSM) 實現了用于設定、監視、改變和記錄電源參數的按需遙測能力。
具電源參數精準讀 / 寫功能的雙輸出 μModule®穩壓器
LTM®4676 是一款雙輸出 13A 恒定頻率的開關模式 DC/DC μModule (微型模塊) 穩壓器 (圖 1)。除了為負載點供電,LTM4676 還可通過 PMBus 對電源及電源管理參數進行配置和遙測監視,PMBus 是一種公開和基于 I2C 標準的數字符串行接口協議。LTM4676 整合了同類最佳的模擬開關穩壓器性能與高精度混合信號數據采集。其在整個溫度范圍內 (TJ = -40°C 至 125°C) 具有 ±1% 的最大 DC 輸出電壓誤差和 ±2.5% 的電流回讀準確度,并內置集成型 16 位 ΔΣ ADC 和 EEPROM。
通過 LTM4676 的兩線式串行接口,可以對輸出進行裕度控制和微調,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路、精準混合信號電路、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 26A (即13A + 13A 以作為一個輸出)。
內部或外部補償
LTM4676 提供了內部或外部補償,能在很寬的工作范圍內優化瞬態響應。如圖 2 所示,峰至峰輸出電壓僅為 94mV,而負載階躍為50%。
圖 2:圖 1 中 LTM4676 的瞬態響應 (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 100A
LTM4676 采用一種恒定頻率峰值電流模式控制架構,其可提供逐周期電流限制和多個相位之間的簡易均流。將模塊并聯能夠實現更高的輸出電流能力。例如:可以把 4 個 LTM4676 μModule 穩壓器并聯起來以提供高達 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。
結論
凌力爾特的數字電源系統管理 (PSM) 產品可為用戶提供與電源有關的關鍵數據。可獲得負載電流、輸入電流、輸出電壓,計算功耗、效率,并可通過一根數字總線獲得其他的電源管理參數。這可實現預知性分析,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 可實現系統電源的按需數字控制和監視,因而免除了 PCB 布局和電路元件處置,并在原型設計、部署和現場運行時加快進行系統的特性分析、優化和數據挖掘。
本文選自電子發燒友網6月《智能工業特刊》Change The World欄目,轉載請注明出處!
用戶評論(0)