多軌電路板級(jí)電源系統(tǒng)與數(shù)字電源系統(tǒng)之信息監(jiān)測(cè)無漏洞介紹

　　由于沒有方法直接配置或監(jiān)視其關(guān)鍵電源系統(tǒng)的工作參數(shù)，因此電源設(shè)計(jì)師一直被迫使用一堆混雜在一起的排序器、微控制器和電壓監(jiān)察器，以設(shè)定啟動(dòng)、安全等基本的穩(wěn)壓器功能。雖然數(shù)字可編程DC/DC轉(zhuǎn)換器投入使用已有多年（最為顯著的就是在采用VID輸出電壓控制的VRM內(nèi)核電源），但一直缺乏直接從穩(wěn)壓器來監(jiān)視工作狀態(tài)信息（特別是實(shí)時(shí)電流）的能力。數(shù)字電源系統(tǒng)管理能通過計(jì)算機(jī)接口設(shè)定和監(jiān)視各種不同的電源參數(shù)，正在消除這個(gè)“盲點(diǎn)”?？删幊虆?shù)包括輸出電壓、排序、跟蹤、多個(gè)軌的延遲和斜坡、過流限制和過壓限制設(shè)定點(diǎn)以及工作頻率。數(shù)字電源系統(tǒng)管理還能回讀遙測(cè)數(shù)據(jù)并報(bào)告輸入電壓、輸出電壓/電流、溫度甚至故障等。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師正被迫提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量和性能，也在被迫增加功能。同時(shí)，他們也面臨著降低系統(tǒng)總體功耗的壓力。數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)是，重新安排工作流程，將作業(yè)轉(zhuǎn)移到未充分利用的服務(wù)器上，從而允許其他服務(wù)器關(guān)機(jī)，以此降低總體功耗。為了滿足這些需求，知道最終用戶設(shè)備的功耗是至關(guān)重要的。一個(gè)設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)臄?shù)字電源管理系統(tǒng)能為用戶提供功耗數(shù)據(jù)，從而允許智能地做出能源管理決策。

　　多軌電路板級(jí)電源系統(tǒng)

　　大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是通過48V背板供電的。這個(gè)電壓通常降壓至較低的中間總線電壓（如12V），以給系統(tǒng)內(nèi)機(jī)架的電路板供電。不過，這些電路板上的大多數(shù)子電路或IC都要求在低于1～3.3V的電壓范圍內(nèi)、以數(shù)十mA至數(shù)百A的電流工作。因此，需要負(fù)載點(diǎn)（POL）DC/DC轉(zhuǎn)換器，以從中間總線電壓降壓至子電路或IC所需要的電壓。這些軌通常對(duì)排序、電壓準(zhǔn)確度、裕度調(diào)節(jié)和監(jiān)察有嚴(yán)格要求。

　　在一個(gè)數(shù)據(jù)通信、電信或存儲(chǔ)系統(tǒng)中，有多達(dá)20個(gè)POL電壓軌的情況并非不常見，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要一種簡(jiǎn)單的方法來管理這些軌的輸出電壓、排序和最大可允許電流要求。很多處理器都要求I/O電壓先于內(nèi)核電壓上升，而某些DSP則要求內(nèi)核電壓先于I/O電壓上升。斷電排序也是必要的。因此，設(shè)計(jì)師需要非常容易地進(jìn)行更改，以優(yōu)化系統(tǒng)性能，并需要為每一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器儲(chǔ)存一套特定配置，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作。

　　為了保護(hù)昂貴的ASIC免受可能出現(xiàn)的過壓情況的損害，高速比較器必須監(jiān)視每個(gè)軌的電壓值，而且如果某個(gè)軌超出了規(guī)定的安全工作限制，就立即采取保護(hù)行動(dòng)。在數(shù)字電源系統(tǒng)中，可以通過PMBus報(bào)警線通知主機(jī)發(fā)生了故障，而且可以關(guān)斷從屬軌，以保護(hù)受電器件（如ASIC）。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要合理的準(zhǔn)確度和數(shù)十μs的響應(yīng)時(shí)間。

　　LTC3880/-1能提供高度準(zhǔn)確的數(shù)字電源系統(tǒng)管理，具高分辨率可編程性和快速遙測(cè)數(shù)據(jù)回讀，可實(shí)時(shí)控制并監(jiān)視關(guān)鍵的負(fù)載點(diǎn)轉(zhuǎn)換器功能。該器件是一款雙輸出、高效率、同步降壓型DC/DC控制器，提供基于I2C并具超過100條指令的PMBus接口和內(nèi)置的EEPROM。該器件兼有最佳的模擬開關(guān)穩(wěn)壓控制器和精準(zhǔn)混合信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可無與倫比地實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的易設(shè)計(jì)性和易管理性，并得到了具易用型圖形用戶界面（GUI）的LTpowerPlay軟件開發(fā)系統(tǒng)的支持。