以數(shù)字方式管理電源的簡(jiǎn)便方法

高可用性電源的數(shù)字管理大有前途，但是這種數(shù)字管理常常是以采用高成本的復(fù)雜多芯片電路解決方案為代價(jià)的。例如，一個(gè)具有電壓/ 電流監(jiān)視和電源裕度控制能力的應(yīng)用可能需要很多集成電路，如低漂移基準(zhǔn)、分辨率至少為12位的多通道差分輸入ADC、8位DAC和專用微控制器。此外，實(shí)現(xiàn)裕度控制算法、電壓和電流監(jiān)視器功能還需要相當(dāng)多的軟件開(kāi)發(fā)工作。再加上成本、復(fù)雜性、更大的線路板面積要求和較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)間，甚至連最專業(yè)的電源設(shè)計(jì)人員也可能不敢嘗試以數(shù)字方式管理電源。
　　LTC2970是一個(gè)雙通道電源監(jiān)視器和控制器。通過(guò)將幾項(xiàng)重要功能納入到單個(gè)易于使用的芯片中，該器件簡(jiǎn)化了電源數(shù)字化管理的設(shè)計(jì)。LTC2970突出顯示了以下特點(diǎn)：
　　● 14位、差分輸入、ΔΣ ADC，使用片上基準(zhǔn)時(shí)，在整個(gè)工業(yè)溫度范圍內(nèi)的總未調(diào)整誤差（TUE）最大值為±0.5%。
　　● 7通道ADC多路復(fù)用器，具有4個(gè)外部差分輸入、一個(gè)12V輸入、一個(gè)5VVDD輸入和一個(gè)用于片上溫度傳感器的輸入。
　　● 兩個(gè)具有電壓緩沖輸出的連續(xù)時(shí)間、8位電流輸出DAC，電壓緩沖器輸出可以置為低泄漏、高阻抗?fàn)顟B(tài)。
　　● 內(nèi)置閉環(huán)伺服算法，
將DC/DC轉(zhuǎn)換器的負(fù)載點(diǎn)電壓調(diào)整到所希望的值。用戶可用兩個(gè)外部電阻調(diào)整電壓伺服環(huán)路的范圍和分辨率。
　　● 大量的、用戶可配置的過(guò)壓和欠壓故障監(jiān)視方法。
　　● 一個(gè)I2C和SMBus兼容的兩線串行總線接口，兩個(gè)GPIO引腳和一個(gè)ALERT引腳。
　　● 一個(gè)片上5V線性穩(wěn)壓器，允許LTC2970用8V至15V的外部電源工作。
　　● 這個(gè)系列的另一個(gè)器件LTC2970-1增加了跟蹤算法，允許兩個(gè)或更多電源以控制方式斜坡上升或下降。
　　裕度控制和監(jiān)視應(yīng)用
　　圖1顯示的是用外部反饋電阻對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行監(jiān)視和裕度控制的典型應(yīng)用電路。

　　在輸入VIN0_B監(jiān)視檢測(cè)電阻R50上電壓的同時(shí)，LTC2970的VIN0_A差分輸入直接檢測(cè)負(fù)載點(diǎn)上的電壓。通過(guò)用線性搜索算法比較數(shù)字化負(fù)載點(diǎn)電壓和目標(biāo)電壓，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓裕度可以精確地控制到由用戶編程設(shè)置的值上。隨后，可按照需要對(duì)由IDAC0提供的電流進(jìn)行每伺服迭代1LSB的調(diào)節(jié)。這個(gè)電流在電阻R40上衍生出一個(gè)以負(fù)載點(diǎn)地為基準(zhǔn)的校正電壓，這個(gè)電壓被緩沖到VOUT0引腳。VOUT0引腳和轉(zhuǎn)換器反饋節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生的壓差乘以系數(shù)R20/R30后，加到DC/DC轉(zhuǎn)換器的標(biāo)稱輸出電壓上，這樣伺服環(huán)路就閉合了。電壓裕度控制被禁止時(shí)，通過(guò)將VOUT0引腳設(shè)置為高阻抗?fàn)顟B(tài)，可以將轉(zhuǎn)換器的反饋節(jié)點(diǎn)與LTC2970隔離。