轻松监控多个电压

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监控 IC 是小型监视模块,它们凭借自己的电压基准能够监视电子系统中的电压源。如果监测的电压高于或低于一个设定值,则发出一个报警信号,系统可按照某种既定模式动作。这些模块目前已经成功地使用许多年了。

当今的电子产品经常需要很多不同的电压,有些用于模拟电路,而其他的一些则用于数字电路。为了进行可靠的监视,必需采用若干个监控 IC。当存在多个不同的电压时,有关是否应进行电源排序(即:个别电压的有序上升和下降)的问题便随之而来了。与此对应的监视系统极其复杂且难以实现。

为简化电压的监视,需借助综合全面的数字解决方案,这些解决方案可通过一个简单的图形用户界面 (GUI) 容易地进行操作。LTpowerPlay® 就是一个例子。

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图 1:数字控制型电压源系统方框图。

图 1 给出了一种系统配置,说明了能够将任意数量的模拟 DC/DC 转换器连接至数字控制系统的方法。LTC2977 等监视模块可通过 PMBus™ 连接进行控制和设置。这是通过 USB 接口在电脑上完成的,或在现场利用微控制器(如果有的话)完成。另外,LTC2977 监视模块在被设定之后还可自主运行,无需任何数字连接。

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图 2:利用 LTpowerPlay 下的图形控制面板完成的简单监视。

该模块的可用功能是 DC/DC 转换器的受控上电和断电,以便遵守某种特定的控制序列。DC/DC 转换器的设定输出电压可以动态地改变。这也可用于对各自产生的电压进行更加精确的调整。为此,测量各自的输出电压,然后通过各自反馈引脚上的接线外加一个电流,以改变 DC/DC 转换器产生的电压。如果需要,可以采用一个额外的分流器以实现电流测量。

图 2 示出了免费的 LTpowerPlay 软件和其用户友好型控制面板上的测量参数。该软件是安装在电脑上的,而且通过一个 USB 接口能够直接与 LTC2977 上的数字 PMBus 端口通信,或与许多电源系统管理 (PSM) 模块中的另一个进行通信。市面上有很多具有内置 PMBus 端口的 DC/DC 转换器。它们可以直接连接至 PMBus,然后还通过 LTpowerPlay 软件进行同时控制。

如果必须测量许许多多不同的电压,事情会迅速变得复杂起来。设定和监视软件保持清晰概览之所以重要,原因即在于此。如果在产生的电压中存在某种故障,则将最后的监测值保存在 EEPROM 中,以使后续分析能确定问题出在哪里。在发生市场退货的情况下,这对于故障定位会是非常有帮助的。另外,器件系列也可借助该信息得到改善。

电压供电系统的数字控制和监视适用于不同的应用,并且开启了许多可能性,而如果依靠纯模拟信号,那么这些可能性也许只能费劲九牛二虎之力方可实现。

作者简介
Frederik Dostal 在德国埃尔兰根-纽伦堡大学学习了微电子专业。他的工作生涯始于 2001 年,从事电源管理业务,在不同的应用职位上一直表现活跃,包括在亚利桑那州凤凰城工作了 4 年,致力于开关模式电源的研发。他于 2009 年加盟 Analog Devices,担任面向欧洲市场的电源管理技术专家。联系方式:frederik.dostal@analog.com