數(shù)字電源系統(tǒng)管理：

　　設(shè)定、監(jiān)視、改變和記錄電源

　　在多電源軌的電路板中管理電源和實(shí)現(xiàn)靈活性可能是很具挑戰(zhàn)性，需要利用數(shù)字電壓表和示波器進(jìn)行手控探測(cè)，并且常常涉及 PCB 元件的修訂。為了簡(jiǎn)化電源管理 （特別是從一個(gè)遠(yuǎn)程位置），通過(guò)一根數(shù)字通信總線來(lái)配置和監(jiān)視電源成為了一種趨勢(shì)。數(shù)字電源系統(tǒng)管理 （PSM） 實(shí)現(xiàn)了用于設(shè)定、監(jiān)視、改變和記錄電源參數(shù)的按需遙測(cè)能力。

　　具電源參數(shù)精準(zhǔn)讀 / 寫(xiě)功能的雙輸出 μModule®穩(wěn)壓器

　　LTM®4676 是一款雙輸出 13A 恒定頻率的開(kāi)關(guān)模式 DC/DC μModule （微型模塊） 穩(wěn)壓器 （圖 1）。除了為負(fù)載點(diǎn)供電，LTM4676 還可通過(guò) PMBus 對(duì)電源及電源管理參數(shù)進(jìn)行配置和遙測(cè)監(jiān)視，PMBus 是一種公開(kāi)和基于 I2C 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字符串行接口協(xié)議。LTM4676 整合了同類最佳的模擬開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器性能與高精度混合信號(hào)數(shù)據(jù)采集。其在整個(gè)溫度范圍內(nèi) （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(zhǔn)確度，并內(nèi)置集成型 16 位 ΔΣ ADC 和 EEPROM。

　　通過(guò) LTM4676 的兩線式串行接口，可以對(duì)輸出進(jìn)行裕度控制和微調(diào)，還可以通過(guò)對(duì)延遲時(shí)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(yùn)行時(shí)間以及峰值都是可讀的。該器件由快速雙模擬控制環(huán)路、精準(zhǔn)混合信號(hào)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(wěn)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(gè)范圍為 0.5V 至5.4V 的輸出。兩個(gè)輸出可均流以提供高達(dá) 26A （即13A + 13A 以作為一個(gè)輸出）。

　　內(nèi)部或外部補(bǔ)償

　　LTM4676 提供了內(nèi)部或外部補(bǔ)償，能在很寬的工作范圍內(nèi)優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)。如圖 2 所示，峰至峰輸出電壓僅為 94mV，而負(fù)載階躍為50%。

　　圖 2：圖 1 中 LTM4676 的瞬態(tài)響應(yīng) （在 VIN = 12V，VOUT1 = 1.8V，IO = 6.5A ~ 13A）

　　圖 3：4 個(gè) LTM4676 均流：熱圖像 （在 VIN = 12V，VOUT = 1.0V/100A，300LFM 氣流）

　　通過(guò)均流以在 1VOUT提供高達(dá) 100A

　　LTM4676 采用一種恒定頻率峰值電流模式控制架構(gòu)，其可提供逐周期電流限制和多個(gè)相位之間的簡(jiǎn)易均流。將模塊并聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的輸出電流能力。例如：可以把 4 個(gè) LTM4676 μModule 穩(wěn)壓器并聯(lián)起來(lái)以提供高達(dá) 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(diǎn)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(gè) LTM4676 μModule 穩(wěn)壓器以在 1V 提供 100A。

　　圖 4：4 個(gè)各采用 16mm x 16mm x 5.01mm LGA 封裝的 LTM4676 在 1VOUT輸送 100A。

　　結(jié)論

　　凌力爾特的數(shù)字電源系統(tǒng)管理 （PSM） 產(chǎn)品可為用戶提供與電源有關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。可獲得負(fù)載電流、輸入電流、輸出電壓，計(jì)算功耗、效率，并可通過(guò)一根數(shù)字總線獲得其他的電源管理參數(shù)。這可實(shí)現(xiàn)預(yù)知性分析，最大限度地降低運(yùn)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電源的按需數(shù)字控制和監(jiān)視，因而免除了 PCB 布局和電路元件處置，并在原型設(shè)計(jì)、部署和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)加快進(jìn)行系統(tǒng)的特性分析、優(yōu)化和數(shù)據(jù)挖掘。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)6月《智能工業(yè)特刊》Change The World欄目，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！