利用LTM4676 μModule稳压器实现远程监测和控制 稳压器

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关键词： LTM4676 , μModule , 稳压器 , 远程监测 , 遥测

作者: Jian Li,Gina Le，凌力尔特公司 数字电源系统管理：设定、监视、改变和记录电源 在多电源轨的电路板中管理电源和实现灵活性可以是很具挑战性，需要利用数字电压表和示波器进行手控探测，并且常常涉及PCB元件的修订。为了简化电源管理 (特别是从一个远程位置)，通过一根数字通信总线来配置和监视电源成为了一种趋势。数字电源系统管理(PSM)实现了用于设定、监视、改变和记录电源参数的按需遥测能力。 具电源参数精准读/写功能的双输出μModule稳压器 LTM4676是一款双输出13A恒定频率的开关模式DC/DCμModule(微型模块)稳压器 (图1)。除了为负载点供电，LTM4676还可通过PMBus对电源及电源管理参数进行配置和遥测监视，PMBus是一种公开和基于I2C标准的数字符串行接口协议。LTM4676整合了同类最佳的模拟开关稳压器性能与高精度混合信号数据采集。其在整个温度范围内(TJ= –40℃至 125℃) 具有±1%的最大DC输出电压误差和±2.5%的电流回读准确度，并内置集成型16位ΔΣ ADC和EEPROM。 通过LTM4676的两线式串行接口，可以对输出进行裕度控制和微调，还可以通过对延迟时间排序使输出以可编程摆率斜坡上升和下降。输入和输出电流及电压、输出功率、温度、运行时间以及峰值都是可读的。该器件由快速双模拟控制环路、精准混合信号电路、EEPROM、功率MOSFET、电感器和支持元件所组成，采用16mm x 16mm x 5.01mm BGA(球栅阵列)封装。 图1：LTM4676——具PMBus接口的双输出13A μModule稳压器 LTM4676工作在4.5V至26.5V输入电源范围，可将VIN降压至两个范围为0.5V至5.4V的输出。两个输出可均流以提供高达26A (即13A + 13A以作为一个输出)。 内部或外部补偿 LTM4676提供了内部或外部补偿，能在很宽的工作范围内优化瞬态响应。如图2所示，峰至峰输出电压仅为94mV，而负载阶跃为50%。 图2：图1中LTM4676的瞬态响应(在VIN= 12V，VOUT1= 1.8V，IO= 6.5A ~ 13A) 图3：4个LTM4676均流：热图像(在VIN= 12V，VOUT= 1.0V/100A，300LFM 气流) 通过均流以在1VOUT提供高达100A LTM4676采用一种恒定频率峰值电流模式控制架构，其可提供逐周期电流限制和多个相位之间的简易均流。将模块并联能够实现更高的输出电流能力。例如：可以把4个LTM4676 μModule稳压器并联起来 以提供高达100A的输出电流。图3示出了热图像。在具有300LFM气流的情况下，热点温升仅为64.3℃。模块之间的均匀热分布源于卓越的均流性能。图4给出了演示板的照片，该演示板组装了4个 LTM4676 μModule稳压器以在1V提供100A。 图4：4个各采用16mm x 16mm x 5.01mm LGA封装的LTM4676在1VOUT输送100A 结论 凌力尔特的数字电源系统管理(PSM)产品可为用户提供与电源有关的关键数据。可获得负载电流、输入电流、输出电压，计算功耗、效率，并可通过一根数字总线获得其他的电源管理参数。这可实现预知性分析，最大限度地降低运作成本，提高可靠性并确保做出明智的能量管理决策。 利用LTM4676可实现系统电源的按需数字控制和监视，因而免除了PCB布局和电路元件处置，并在原型设计、部署和现场运行时加快进行系统的特性分析、优化和数据挖掘。