以數(shù)字方式管理電源的簡便方法

高可用性電源的數(shù)字管理大有前途，但是這種數(shù)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的。例如，一個具有電壓/ 電流監(jiān)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和專用微控制器。此外，實現(xiàn)裕度控制算法、電壓和電流監(jiān)視器功能還需要相當多的軟件開發(fā)工作。再加上成本、復雜性、更大的線路板面積要求和較長的設計調(diào)試時間，甚至連最專業(yè)的電源設計人員也可能不敢嘗試以數(shù)字方式管理電源。
　　LTC2970是一個雙通道電源監(jiān)視器和控制器。通過將幾項重要功能納入到單個易于使用的芯片中，該器件簡化了電源數(shù)字化管理的設計。LTC2970突出顯示了以下特點：
　　● 14位、差分輸入、ΔΣ ADC，使用片上基準時，在整個工業(yè)溫度范圍內(nèi)的總未調(diào)整誤差（TUE）最大值為±0.5%。
　　● 7通道ADC多路復用器，具有4個外部差分輸入、一個12V輸入、一個5VVDD輸入和一個用于片上溫度傳感器的輸入。
　　● 兩個具有電壓緩沖輸出的連續(xù)時間、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(nèi)置閉環(huán)伺服算法，
將DC/DC轉(zhuǎn)換器的負載點電壓調(diào)整到所希望的值。用戶可用兩個外部電阻調(diào)整電壓伺服環(huán)路的范圍和分辨率。
　　● 大量的、用戶可配置的過壓和欠壓故障監(jiān)視方法。
　　● 一個I2C和SMBus兼容的兩線串行總線接口，兩個GPIO引腳和一個ALERT引腳。
　　● 一個片上5V線性穩(wěn)壓器，允許LTC2970用8V至15V的外部電源工作。
　　● 這個系列的另一個器件LTC2970-1增加了跟蹤算法，允許兩個或更多電源以控制方式斜坡上升或下降。
　　裕度控制和監(jiān)視應用
　　圖1顯示的是用外部反饋電阻對DC/DC轉(zhuǎn)換器進行監(jiān)視和裕度控制的典型應用電路。

　　在輸入VIN0_B監(jiān)視檢測電阻R50上電壓的同時，LTC2970的VIN0_A差分輸入直接檢測負載點上的電壓。通過用線性搜索算法比較數(shù)字化負載點電壓和目標電壓，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓裕度可以精確地控制到由用戶編程設置的值上。隨后，可按照需要對由IDAC0提供的電流進行每伺服迭代1LSB的調(diào)節(jié)。這個電流在電阻R40上衍生出一個以負載點地為基準的校正電壓，這個電壓被緩沖到VOUT0引腳。VOUT0引腳和轉(zhuǎn)換器反饋節(jié)點之間產(chǎn)生的壓差乘以系數(shù)R20/R30后，加到DC/DC轉(zhuǎn)換器的標稱輸出電壓上，這樣伺服環(huán)路就閉合了。電壓裕度控制被禁止時，通過將VOUT0引腳設置為高阻抗狀態(tài)，可以將轉(zhuǎn)換器的反饋節(jié)點與LTC2970隔離。