系统设计师的数字电源
来源： 作者： 发布时间：2015-03-22 11:30:11 浏览量：引言
有经验的数字电源用户一般都充分意识到数字电源系统管理的好处。不过，就那些正在考虑数字电源对他们的产品是否有意义的用户而言，数字电源系统管理的好处就不那么明显了。他们经常问到的问题包括：
我们的客户会看重数字电源吗?
这种技术将会打开新市场吗?
如果我们不在我们的产品中采用数字电源，我们会落后吗?
采用数字电源有多难?
学习曲线有多长?
如果采用数字电源，我们的产品上市时间会延长吗?电感器生产厂家
有什么额外的代价?
我们需要了解这些问题的答案，以帮助决定在最终应用中，数字电源是否是一个好的选择。
数字电源在什么情况下有意义
用简单的 PC 连接对模拟电源进行数字控制在开发阶段尤其有用，在这一阶段，设计师需要让系统快速进入正常运行状态。有可能有超过 20 个 POL 电压轨，而且用户需要能非常容易地调节电源电压、从低到高/从高到低给电源排序、设定工作电压限制以及读取电压、电流或温度等参数，还需要通过数字接口访问详细的故障记录。在这类系统中，要保持对电压轨的严格控制并实现最高性能，高准确度极其重要。
在今天的新式电子系统中，了解稳压器的环境条件和工作状电感生产厂家态也许是仍然存在的最后一个“盲点”，因为通常没有办法直接配置或远程监视关键工作参数。检测稳压器输出电压随时间推移或温度变化而产生的漂移，并据此在可能的故障事件出现之前采取行动，对于可靠工作是至关重要的。一个设计良好的数字电源系统可以监视稳压器的性能，并报告稳压器的状态，以便在稳压器超过性能规范甚至出现故障之前能采取纠正行动。
在数据中心中，一个关键的挑战是，通过重新调整工作流程，并将作业转移到未充分利用的服务器上以使其他服务器能停机来降低总体功耗。为了满足这些要求，知道最终用户设备的功耗非常重要。一个恰当设计的数字电源管理系统可以向用户提供功耗数据，从而有助塑封电感器于做出明智的能量管理决策。
为了防止昂贵的 ASIC 可能被过压状态损坏，高速比较器必须监视每个轨的电压值，并在某个轨超出其规定的安全工作限制时，立即采取保护性措施。在数字电源系统中，当故障发生时，可以通过 PMBus 报警线通知主机，而且从属轨可以停机，以保护 ASIC 等受电器件。实现这种级别的保护，需要卓越的准确度和数十微秒的响应时间。
之所以采用数字电源管理，是因为它能提供有关电源系统的准确信息，而且它能非常容易地自主控制和监察很多电压。电路板设计师不必写单条代码线，除非他们想让主处理器读取遥测数据和进行简单的故障干预。显然，制造商需要提供新用户以及有经验电感器的工作原理的用户非常容易采用、定制和以特定专门市场为目标的经济实惠器件。凌力尔特提供几种数字电源产品，LTC3880/-1 是最近推出的这类产品之一。
关于 LTC3880
LTC3880 和 LTC3880-1 是具 I2C PMBus 接口的双输出高效率同步降压型 DC/DC 控制器，适用于数字电源系统管理。这些器件兼有最佳模拟开关稳压器性能和精确的混合信号数据转换，可减轻电源系统设计和管理负担，得到了具易用图形用户界面 (GUI) 的 LTpowerPlay 软件开发系统的支持。
LTC3880/-1 允许对关键负载点转换器功能的实时控制和监视进行数字设定和回读。可编程控制参数包括输出电压、裕度控制和电流限制、输入和输出监察限制、加电排序和跟踪、开关频率以及识别和可跟踪性数据。片上内置的精确数据转换器和 EEPROM 允许捕获稳压器的配置设置和遥测变量，包括输入和输出电压及电流、占空比、温度和故障记录，并对这些数据进行非易失性存储。LTC3880/-1 有一个模拟控制环路，以实现最佳环路稳定性和最快的瞬态响应，因而没有在较慢的数字控制环路中常见的量化效应。该器件能提供两个独立的输出或配置为两相单输出。多达 6 相可以交错和并联，以在多个 IC 之间实现准确的均流，从而就大电流和 / 或多个输出应用而言，最大限度地降低输入和输出滤波要求。一个集成的放大器提供真正的差分远端输出电压采样，从而可不受电路板 IR 压降影响，实现高度准确的调节。图 1 显示了一个利用 LTC3880 从 12V 总线电压产生 1.8V/20A 和 3.3V/15A 的典型应用。
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