数字电源系统管理的主要优势

日期:2015-10-28

 

作者:Tony Armstrong,电源产品市场总监,凌力尔特公司
 
采用标准的串行数字总线 (例如:I2C) 可实现与配备数字功能之 DC/DC 转换器之间的简单和高效通信,而PMBus等新兴标准则有利于实现组件的互操作性。重要的稳压器参数,包括启动特性和定时、输出电压和电流限值、裕度调节规格、以及过压和欠压监控限值等均可以数字方式直接编程,而不必借助电阻器和占用空间的排序及监视产品来设定。此外,诸如温度、输入和输出电压以及电流等关键操作参数可定期进行监视并用于优化系统性能和可靠性。
数字电源系统管理 (PSM) 的一项主要的优势是能够降低设计成本和加快产品上市进程。复杂的多轨系统可采用一种具有直观图形用户界面 (GUI) 的综合开发环境进行高效开发。通过 GUI 而不是焊接“白色导线”定位点,这类系统还简化了在线测试 (ICT) 和电路板调试。
PSM 的另一项优势是有可能预知电源系统故障并及时采取保护性措施,这得益于实时遥测数据的可用性。也许最重要的一点是,具有数字管理功能的 DC/DC 转换器使得设计人员能够开发出“绿色”电源系统,此类系统既可满足目标性能 (计算速度、数据速率等),同时又能最大限度地减少负载点、电路板、机架乃至安装级的用电量,从而降低基础设施成本以及产品使用期限内的总拥有成本。
凌力尔特开发了一个日渐壮大的 PSM 产品线,其中的产品除了所有上述的能力之外还具备更多的功能。该产品线包含了具有集成型功率 FET 栅极驱动器和全面电源管理功能 (可通过基于 I2C 的PMBus来使用) 的同步降压型 DC/DC 控制器。这些产品包括高精度基准和温度补偿型模拟电流模式控制环路,其可提供±0.5% DC准确度、经过校准以不受工作条件影响的简易型补偿、逐周期电流限制、快速准确的均流、以及针对电压和负载瞬变的快速响应,并没有运用“数字”控制之产品中所常见与ADC 量化相关的任何误差。其中有些产品还内置了 16 位数据采集系统,可提供输入和输出电压及电流、占空比和温度的数字回读。另外,还通过一个中断标记和一个“黑匣子”记录器 (其负责存储某种故障发生之前转换器的运作状况信息) 具备了故障记录能力。最后,利用一款由凌力尔特开发¦}同样包括一个易用型 GUI 界面的LTpowerPlay™免费软件程序来简化多轨系统的开发。
此外,我们还持续地在 PSM 产品上投资,并且每年都将继续在该领域中推出新产品。如今显而易见的一点是,数字电源系统管理有望在下一代绿色电子系统中实现更高的性能和更低的用电量。虽然最初的应用是在高端企业计算系统领域,但是有清晰的迹象表明:PSM 正在逐步迁移到许多其他的市场区段,包括工业和医疗系统。
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