标题: 空间受限应用的最高功率密度、多轨电源解决方案 [打印本页]
作者: forsuccess 时间: 2015-1-12 21:47 标题: 空间受限应用的最高功率密度、多轨电源解决方案
结温监控：可以监控结温以判断是否发生过温等故障。如果结温高于预设值（105°C、115°C或125°C），nINT上就会产生报警信号。与热关断不同的是，此功能发送警告信号而不关断器件。具备监控结温并提醒系统处理器注意避免发生系统故障的能力可提高系统可靠性，如图9所示。
图9. 结温监控
动态电压调整：动态电压调整通过动态降低低功耗模式下通道1和通道4的电源电压来降低系统功耗，它也可以根据系统配置和负载动态改变输出电压。此外，所有四个降压调节器的输出电压均可通过 I2C 接口设置，如图10所示。
图10. ADP5050输出电压选项
低噪声特性
多个特性可降低电源产生的系统噪声。
宽电阻可编程开关频率范围：RT引脚上的电阻可在250 kHz至1.4 MHz的范围内设置开关频率。电源设计师可灵活地设置开关频率以避免系统噪声频段。
降压调节器相移：降压调节器的相移可通过I2C接口设置。默认情况下，通道1和通道2之间以及通道3和通道4之间的相移为180°，如图11所示。反相操作的优势是输入纹波电流和电源接地噪声更低。
图11. ADP5050/ADP5052的降压调节器相移
图12. 降压调节器的相移可通过I2C接口配置
时钟同步：开关频率可通过SYNC/MODE引脚同步至250 kHz到1.4 MHz的外部时钟。该能力对于RF和噪声敏感应用很重要。检测到外部时钟时，开关频率平滑过渡至其频率。当外部时钟停止时，器件切换到内部时钟并继续正常工作。与外部时钟同步可使系统设计师远离临界噪声频段，并降低系统中多个器件产生的噪声。
为成功同步，必须将内部开关频率设置为接近于外部时钟值的值，频率差建议小于±15%。
通过工厂熔丝或I2C接口，可将SYNC/MODE引脚配置为同步时钟输出。当频率等于内部开关频率时，SYNC/MODE引脚产生占空比为50%的正时钟脉冲。产生的同步时钟与通道1开关节点之间有一个较短的延迟时间（约为 tSW）的15%）。
图13显示了两个配置为频率同步模式的器件：一个器件配置为时钟输出以同步另一个器件。应当使用100 kΩ上拉电阻，以防SYNC/MODE引脚悬空时发生逻辑错误。
图13. RF应用显示两个器件同步以降低电源噪声
两个器件均同步至同一时钟，因此，第一个器件的通道1与第二个器件的通道1之间的相移为0°，如图14所示。
图14. 两个以同步模式工作的ADP5050器件的波形
ADIsimPower 设计工具
ADIsimPower™ 现在支持多通道高压PMU ADP5050/ADP5052，这些器件从最高15 V的输入为4/5的通道供电，每通道的负载电流最高可达4 A。凭借该设计工具，用户可以级联通道，将高电流通道并联放置以形成8 A电源轨，考虑各通道的热分布，从而优化设计。利用高级特性，用户可以独立指定各通道的纹波和瞬变性能、开关频率、支持半主频率的通道。
ADIsimPower允许用户在图15所示的软件界面上快速轻松地输入设计要求。
图15. ADIsimPower软件界面
软件会智能选择器件并生成完整的物料清单。评估板可以直接在该工具内申请。设计工具支持对各通道进行复杂的控制，如图16所示。
图16. （a） 可以指定各轨的纹波、瞬变和响应。
（b） 使用精密使能的高级时序控制要求。
利用ADIsimPower，电源设计师可以快速获得准确、经过测试的可靠性能数据，如图17所示。
图17. ADIsimPower仿真输出
随后便可在评估板上组装设计，如图18所示。
图18. 使用ADP5050/ADP5052的电源电路
ADP5050/ADP5052/ADP5051/ADP5053 技术规格
产品型号描述VIN （V）VOUT （V）输出数输出电流 （mA）I2C主要特性封装报价 （美元/片）
ADP5050四通道降压调节器、LDO、I2C降压：4.5至150.8 至 0.85 × VIN2 × 降压4000、2500或1200是带独立使能引脚和电源良好指示的I2C接口48引脚LFCSP4.39
2 × 降压1200
LDO：1.7至5.50.5 至 4.75LDO200
ADP5051四通道降压调节器、POR/WDI、I2C降压：4.5至150.8 至 0.85 × VIN2 × 降压4000、2500或1200是带独立使能引脚和电源良好指示的I2C接口48引脚LFCSP4.59
2 × 降压1200
ADP5052四通道稳压器、LDO降压：4.5至150.8 至 0.85 × VIN2 × 降压4000、2500或1200否独立使能引脚和电源良好指示48引脚LFCSP3.59
2 × 降压1200
LDO：1.7至5.50.5 至 4.75LDO200
ADP5053四通道降压调节器、POR/WDI降压：4.5至150.8 至 0.85 × VIN2 × 降压4000、2500或1200否独立使能引脚和电源良好指示48引脚LFCSP3.79
2 × 降压1200
图19. ADP5050/ADP5051/ADP5052/ADP5053：四通道降压开关调节器，带LDO或POR/WDI，采用LFCSP封装
结论
高度集成的全新PMU可实现具有高电源效率、高可靠性和超小尺寸的复杂电源管理解决方案。全新设计工具与灵活的集成电路相结合，则可缩短这些复杂电源产品的上市时间。ADP505x系列是ADI公司高度集成的多路输出稳压器的最新产品组合，该系列使单个IC能快速轻松地用于许多不同的应用，从而缩短电源设计时间。
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