以數字方式管理電源的簡(jiǎn)便方法

高可用性電源的數字管理大有前途，但是這種數字管理常常是以采用高成本的復雜多芯片電路解決方案為代價(jià)的。例如，一個(gè)具有電壓/ 電流監視和電源裕度控制能力的應用可能需要很多集成電路，如低漂移基準、分辨率至少為12位的多通道差分輸入ADC、8位DAC和專(zhuān)用微控制器。此外，實(shí)現裕度控制算法、電壓和電流監視器功能還需要相當多的軟件開(kāi)發(fā)工作。再加上成本、復雜性、更大的線(xiàn)路板面積要求和較長(cháng)的設計調試時(shí)間，甚至連最專(zhuān)業(yè)的電源設計人員也可能不敢嘗試以數字方式管理電源。
　　LTC2970是一個(gè)雙通道電源監視器和控制器。通過(guò)將幾項重要功能納入到單個(gè)易于使用的芯片中，該器件簡(jiǎn)化了電源數字化管理的設計。LTC2970突出顯示了以下特點(diǎn)：
　　● 14位、差分輸入、ΔΣ ADC，使用片上基準時(shí)，在整個(gè)工業(yè)溫度范圍內的總未調整誤差（TUE）最大值為±0.5%。
　　● 7通道ADC多路復用器，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、高阻抗狀態(tài)。
　　● 內置閉環(huán)伺服算法，
將DC/DC轉換器的負載點(diǎn)電壓調整到所希望的值。用戶(hù)可用兩個(gè)外部電阻調整電壓伺服環(huán)路的范圍和分辨率。
　　● 大量的、用戶(hù)可配置的過(guò)壓和欠壓故障監視方法。
　　● 一個(gè)I2C和SMBus兼容的兩線(xiàn)串行總線(xiàn)接口，兩個(gè)GPIO引腳和一個(gè)ALERT引腳。
　　● 一個(gè)片上5V線(xiàn)性穩壓器，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。
　　裕度控制和監視應用
　　圖1顯示的是用外部反饋電阻對DC/DC轉換器進(jìn)行監視和裕度控制的典型應用電路。

　　在輸入VIN0_B監視檢測電阻R50上電壓的同時(shí)，LTC2970的VIN0_A差分輸入直接檢測負載點(diǎn)上的電壓。通過(guò)用線(xiàn)性搜索算法比較數字化負載點(diǎn)電壓和目標電壓，DC/DC轉換器的輸出電壓裕度可以精確地控制到由用戶(hù)編程設置的值上。隨后，可按照需要對由IDAC0提供的電流進(jìn)行每伺服迭代1LSB的調節。這個(gè)電流在電阻R40上衍生出一個(gè)以負載點(diǎn)地為基準的校正電壓，這個(gè)電壓被緩沖到VOUT0引腳。VOUT0引腳和轉換器反饋節點(diǎn)之間產(chǎn)生的壓差乘以系數R20/R30后，加到DC/DC轉換器的標稱(chēng)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引腳設置為高阻抗狀態(tài)，可以將轉換器的反饋節點(diǎn)與LTC2970隔離。