雙輸出 DC/DC 控制器結合了數字電源系統管理和模擬控制環(huán)路以實(shí)現 ±0.5% 的 Vout 準確度

組成一個(gè)多軌系統

大型多軌電源電路板一般由一個(gè)隔離式中間總線(xiàn)轉換器組成，將來(lái)自背板的 48V、24V 或其他相對較高的電壓轉換成較低的中間總線(xiàn)電壓 (IBV)，一般為 12V，該中間總線(xiàn)電壓被分配到 PC 板卡各處。

單獨的負載點(diǎn) (POL) DC-DC 轉換器將 IBV 降至所需的軌電壓，軌電壓通常在 0.5V 至 5V 范圍，同時(shí)輸出電流范圍為 0.5A 至 120A。圖 5 顯示，怎樣用各種不同的凌力爾特控制器和 DC/DC 轉換器 PMBus 器件控制一個(gè)多軌系統。負載點(diǎn) DC/DC 轉換器可以是自含式模塊、單片器件，或者由 DC/DC 控制器 IC 以及有關(guān)的電感器、電容器和 MOSFET 組成解決方案。這些軌通常對排序、電壓準確度、過(guò)流和過(guò)壓限制、裕度調節以及監察有嚴格的要求。

圖 5：用來(lái)控制 15 個(gè)或更多軌的 LTpowerPlay 和 PMBus

SYSTEM HOST PROCESSOR WITH LTpowerPlay™：采用 LTpowerPlay 的系統主處理器

TO OTHER LTC3880s, LTC2974s AND LTC2978s：至其他 LTC3880、LTC2974 和 LTC2978

RAIL 1：軌 1

電源管理的復雜性越來(lái)越高。具有超過(guò) 30 個(gè)軌的電路板并非不常見(jiàn)。這類(lèi)電路板上組件排列已經(jīng)相當密集，因此所增加的數字電源系統管理電路必須占用最少的電路板空間和外部引腳。該系統必須非常容易由用戶(hù)或系統主處理器進(jìn)行修改。LTC3880 可與凌力爾特其他 PMBus 監察器、伴隨 IC 以及凌力爾特穩壓器無(wú)縫配合，以實(shí)現復雜電路板的最佳控制。這些系統在初始配置完成后自主工作，或與主處理器通信，以獲取命令、實(shí)現控制并報告遙測數據。

凌力爾特 PMBus 控制器 (例如: LTC3880) 以及伴隨 IC (例如: LTC2978) 使得為任何數量的電源設定加電和斷電排序都非常容易。利用基于時(shí)間的算法，用戶(hù)能以任何順序和簡(jiǎn)單的可編程延遲動(dòng)態(tài)地對軌的接通和斷開(kāi)排序。利用單線(xiàn) SHARE_CLK 總線(xiàn)以及一個(gè)或多個(gè)雙向通用 IO (/GPIO) 引腳，也可以跨多個(gè)芯片排序。這極大地簡(jiǎn)化了系統設計，因為多個(gè)軌能以任何順序排序。還可以在以后增加額外的 PMBus 芯片，而不必擔心系統限制，例如連接器引腳數量有限等。PMBus 支持多個(gè)地址，從而在同一條 I2C 總線(xiàn)上允許連接超過(guò) 100 個(gè)獨特的器件。

軌接通的排序可以由響應各種條件而觸發(fā)。例如，當中間總線(xiàn)電壓超過(guò)所設定的門(mén)限 (VIN(ON)) 時(shí)，LTC3880 和 LTC2978 可以自動(dòng)排序?；蛘?，軌接通排序可以由響應 RUN / CONTROL 引腳的上升沿而啟動(dòng)。軌接通排序還可以由 PMBus 命令啟動(dòng)。

凌力爾特 PMBus 伴隨 IC 的故障引腳可以共享 LTC3880 上的 /GPIO 引腳，以控制軌之間的故障響應相關(guān)性。例如，可以對系統進(jìn)行配置，以使一個(gè)軌上的故障可以啟動(dòng)任何數量軌的停機。如果將故障響應配置為“立即斷開(kāi)、不進(jìn)行重試”，而且發(fā)生了一個(gè)故障，那么主處理器就必須采取行動(dòng)，以使這些軌重啟?；蛘?，如果故障響應被設定為“立即斷開(kāi)、無(wú)限重試”，而且發(fā)生了一個(gè)故障，那么斷開(kāi)的軌就嘗試以用戶(hù)可編程的延遲和打嗝模式自主加電。故障響應還可以設定為“忽略不計”，在這種情況下響應故障時(shí)，/ALERT 引腳被拉低，以提醒主處理器出現了問(wèn)題，但是電源繼續給負載供電。/GPIO 引腳還可以配置為電源良好狀態(tài)引腳，或配置為快速 UV 比較器輸出，以實(shí)現基于事件的排序。

LTpowerPlay 開(kāi)發(fā)系統

基于 PC 的 LTpowerPlay 軟件開(kāi)發(fā)系統全面支持 LTC3880 的控制功能，這允許設計師實(shí)時(shí)修改所有凌力爾特 PMBus 產(chǎn)品的配置值，而無(wú)需手動(dòng)給電路板更換連接線(xiàn)。圖 6 顯示了工作中的 LTpowerPlay，它控制了多個(gè)器件的多種功能，例如輸出電壓、保護限制和接通 / 斷開(kāi)斜坡。其中還顯示了一些波形，包括多個(gè)軌的排序和遙測圖。引起問(wèn)題的軌用紅色顯示，任何受到影響的軌都用黃色表示，以此指示故障情況。

圖 6：復雜的多軌電源系統得到了簡(jiǎn)化。LTpowerPlay 使你能隨時(shí)實(shí)現全面的電源控制

LTpowerPlay 是免費提供的，可從網(wǎng)址 www.linear.com.cn/ltpowerplay 下載。LTpowerPlay 可與凌力爾特其他控制器和伴隨 IC 配合使用，能快速和容易地配置多軌電源系統。

結論

LTC3880 / LTC3880-1 結合了同類(lèi)最佳的模擬開(kāi)關(guān)穩壓器、精確的數據轉換和靈活的數字接口，可實(shí)現無(wú)與倫比的高性能。多個(gè) LTC3880 可以與凌力爾特其他產(chǎn)品一起使用，以組成優(yōu)化的多軌數字電源系統。易于使用的 LTpowerPlay 軟件開(kāi)發(fā)系統支持所有凌力爾特的 PMBus 產(chǎn)品。

對模擬電源的數字控制使設計師能讓系統快速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，為監視、控制和調節電源電壓、限制和排序提供了一條非常容易的途徑。使用幾條標準 PMBus 命令，就可以非常容易地進(jìn)行生產(chǎn)裕度測試。調試也得到了簡(jiǎn)化，因為可以通過(guò)該總線(xiàn)傳遞軌狀態(tài)信息。

電源系統數據可以發(fā)送回 OEM，以提供有關(guān)電源是否正常以及能耗的信息。如果電路板被返回，那么可以讀出故障記錄，以確定發(fā)生了什么故障、電路板溫度和故障時(shí)間以及導致該故障的歷史數據。這些數據可用來(lái)快速確定故障的根本原因，系統是否工作在規定的工作限制之外，或用來(lái)改善未來(lái)產(chǎn)品的設計。功耗數據可用來(lái)實(shí)時(shí)降低總體功耗。

客戶(hù)需要越來(lái)越復雜的電路板，在這一需求的驅動(dòng)下，數字電源成為一個(gè)快速增長(cháng)的領(lǐng)域。LTC3880 和凌力爾特其他 PMBus 產(chǎn)品一起使用，可為高性能電源提供靈活的數字控制。電路板設計師現在擁有了簡(jiǎn)化流程、快速為市場(chǎng)提供同類(lèi)最佳性能的工具。