軌至軌電源監視高達 80V 或甚至更高的電壓

對于超過(guò) ±80V 的電源，在高端和低端配置中皆可采用位于 INTVCC引腳上的內置線(xiàn)性穩壓器通過(guò)一個(gè)外部分流電阻器向 LTC2945 供電。圖 4a 示出了一個(gè)具高于 80V 輸入監視范圍的高端電源監視器，其采用一種高端并聯(lián)穩壓器配置。LTC2945 的地通過(guò) RSHUNT與電路的地相隔離，并被箝位在低于輸入電源的 6.3V。由于具有不同的接地電平，因此 LTC2945 的 I2C 信號將需要進(jìn)行電平移位，以與參考于其他地的組件進(jìn)行通信;另外，還需要一個(gè)電流鏡來(lái)測量備用 ADC 輸入端上的外部電壓。圖 4b 示出了 LTC2945 從一個(gè)高于 -80V 的電源獲得電源的情形。這里，低端并聯(lián)穩壓器配置通過(guò)把 INTVCC引腳電壓箝位于比輸入電源高 6.3V 來(lái)運作，此時(shí)是一個(gè)負電源軌。如圖 4c 所示，如果輸入電源低于 -80V 且瞬態(tài)電壓被限制在 -100V 以下，那么就不需要使用一個(gè)并聯(lián)電阻器，這里，VDD測量電路地上的電源電壓 (相對于 LTC2945 的地)。

圖 4a：LTC2945 通過(guò)高端并聯(lián)穩壓器獲得電源

圖 4b：在低端電流檢測拓撲中，LTC2945 通過(guò)低端并聯(lián)穩壓器獲得電源

圖 4c：在低端電流檢測拓撲中，LTC2945 從受監視的電源獲得電源

數字便利性 (Digital Convenience)

LTC2945 包括很多用于簡(jiǎn)化設計的便利數字特性，可與靈活的供電選項協(xié)調一致。最明顯的數字特性是集成了一個(gè)數字乘法器，該乘法器可為用戶(hù)提供一個(gè) 24 位功率值，從而減輕了負責執行電壓和電流數據輪詢(xún)及對額外計算之主機的工作負荷。LTC2945 通過(guò)將 12 位測量電流與 12 位測量電壓相乘來(lái)計算功率。在連續模式中，通過(guò)測量差分檢測電壓以獲得負載電流數據。然而，電壓數據可在電源電壓、正檢測電壓或備用 ADC 輸入電壓之間選擇。接著(zhù)，在連續模式中以 7.5Hz 的速率計算該 24 位功率值，而在瞬像模式中則不對其進(jìn)行刷新。

LTC2945 具有用于電流和電壓以及功率的最小值和最大值寄存器，從而免除了連續軟件輪詢(xún)之需，并把 I2C 總線(xiàn)和主機解放出來(lái)以執行其他的任務(wù)。除了檢測和存儲最小值 / 最大值之外，LTC2945 還具有最小 / 最大限值寄存器，可用于在任何限值被超過(guò)的情況下發(fā)出一個(gè)警報信號，這再次免除了增設微處理器 (以持續輪詢(xún) LTC2945 和分析數據) 的需要。對于電源監視器而言，警報響應與最小值和最大值寄存器同等重要。圖 5 示出了 LTC2945 是怎樣利用軟件和硬件來(lái)產(chǎn)生警報信號。將測得的數據與用戶(hù)定義的門(mén)限進(jìn)行比較;過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、欠流、過(guò)功率和欠功率門(mén)限均可定義并同時(shí)監視。接著(zhù)，一個(gè)狀態(tài)寄存器負責通知用戶(hù)哪個(gè)參數門(mén)限已被超過(guò)，而實(shí)際的故障值則被記錄于另一個(gè)寄存器中，并可在以后進(jìn)行查詢(xún)。一個(gè)單獨的警報寄存器允許用戶(hù)根據SMBus警報響應協(xié)議來(lái)選擇將由哪個(gè)參數做出響應，此時(shí)將播送警報響應地址并拉低 /ALERT 引腳電平，以將警報事件通知主機。

圖 5：LTC2945 故障警報信號的發(fā)生

LTC2945 采用了一個(gè)標準的 I2C 接口，該接口與外界的通信能力有了非常獨特的提升?？商峁?9 個(gè) I2C 器件地址，因此可以容易地把多個(gè) LTC2945 設計在同一個(gè)系統設計中。所有的 LTC2945 器件都響應一個(gè)公共地址，這使得總線(xiàn)主控器能夠同時(shí)對多個(gè) LTC2945 進(jìn)行寫(xiě)操作，這與其各自的地址無(wú)關(guān)。一個(gè)阻塞總線(xiàn)復位定時(shí)器負責內部 I2C 狀態(tài)機的復位，以使正常的通信能在 I2C 信號保持于低電平超過(guò) 33ms 時(shí) (阻塞總線(xiàn)情況) 得以恢復。一個(gè)分路 I2C 數據線(xiàn)可輕便地免除使用 I2C 分路器或組合器 (以實(shí)現橫跨一個(gè)隔離邊界的雙向數據發(fā)送和接收) 的需要。此外，LTC2945-1 還具有一個(gè)反相數據輸出，以與負輸出光隔離器配置一起使用。

結論

LTC2945 是一款可適應眾多應用的通用型電路板級電源監視器，為用戶(hù)提供了一種簡(jiǎn)單但非常有效的電壓、電流和功率監視方法。高性能單元式部件使 LTC2945 能輕而易舉地監視 0V 至 80V 的正和負電源軌，并擁有同類(lèi)最高的準確度。由于提供了獨立的高電壓監視和電源引腳、以及一個(gè)用于支持超過(guò) 80V 電源的內置穩壓器，因此用戶(hù)獲得了多種供電選項。與 LTC2945 的卓越模擬性能相匹配的是其可減少主機資源占用的數字特性，包括一個(gè)乘法器、最小值 / 最大值寄存器、可配置警報和一個(gè)非常有能力的 I2C 接口。