電源管理的原理和方法
發布時間:2012-02-08 來源:ADI
中心議題:
- 電源管理的原理和方法
- 基本監控
- 基本時序控製
- 利用IC進行時序控製
解決方案:
- 集成的電源係統管理
- 集中式監測和時序控製
- 電源調整
電源設計工程師通常采用靈活的電源監控、時序控製和調節電路對係統進行管理。本文主要討論電源管理的原理和方法。
多年來,隨著係統內電源數量的增多,為了確保其安全、經濟、持(chi)續(xu)和(he)正(zheng)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)使(shi)用(yong)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)時(shi),對(dui)電(dian)源(yuan)軌(gui)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。確(que)定(ding)電(dian)壓(ya)軌(gui)是(shi)超(chao)過(guo)閾(yu)值(zhi)還(hai)是(shi)處(chu)於(yu)工(gong)作(zuo)範(fan)圍(wei)內(nei),以(yi)及(ji)該(gai)電(dian)壓(ya)相(xiang)對(dui)於(yu)其(qi)它(ta)電(dian)壓(ya)軌(gui)是(shi)否(fou)按(an)照(zhao)正(zheng)確(que)的(de)時(shi)序(xu)上(shang)電(dian)或(huo)斷(duan)電(dian),這(zhe)些(xie)對(dui)於(yu)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)安(an)全(quan)性(xing)來(lai)說(shuo)都(dou)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。
對於這個問題,有許多解決方案。例如,利用由精密電阻分壓器、比較器和基準電壓源組成的簡單電路,就能夠檢測電壓軌上的電壓是高於還是低於規定的電平。在複位發生器中,如ADM809,將這類器件與延遲器件結合在一起,能夠使微處理器、ASIC(專用集成電路)以及DSP(數字信號處理器)等在上電時便處於複位狀態,這種類型的監控適合於多種應用。
當需要監控多路電壓軌時,會需要更多的不隻是用於簡單監控電壓的監控IC。例如,考慮一個常見的電源時序控製需求:FPGA(現場可編程門陣列)製造商規定,在向器件提供5V I/O(輸入/輸出)電壓之前,必須先施加3.3V的內核電壓,並持續至少20ms,以(yi)避(bi)免(mian)器(qi)件(jian)上(shang)電(dian)時(shi)受(shou)到(dao)損(sun)壞(huai)。對(dui)於(yu)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)來(lai)說(shuo),滿(man)足(zu)這(zhe)樣(yang)的(de)時(shi)序(xu)要(yao)求(qiu)就(jiu)像(xiang)要(yao)保(bao)證(zheng)器(qi)件(jian)在(zai)規(gui)定(ding)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)和(he)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)工(gong)作(zuo)一(yi)樣(yang)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。
隨著應用的發展,電源軌數量也在顯著增加。一些複雜、昂貴的係統,如LAN(局域網)交換機和蜂窩電話基站,線路卡通常會包含10路或更多電壓軌;即使是成本敏感的消費類係統,如等離子電視,也可能具有多達15路的獨立電壓軌,其中許多電壓軌都需要進行監控和時序控製。
目前,許多高性能的IC都需要多路電壓。例如,提供獨立的內核電壓和I/O電壓已成為許多器件的標準。在高端係統中,每個DSP器件會需要多達四個獨立的電源。而在更多情況下,單一係統中可能存在著大量的多電源器件,包括FPGA、ASIC、DSP、微處理器和微控製器(以及模擬器件)。
係統中有許多器件都可以采用標準電源電壓供電(如3.3V),而另一些器件可能需要專用電壓。此外,某些標準電壓可能還需要用到很多不同的地方。例如,有時會需要像3.3 VANALOG和3.3 VDIGITAL這樣獨立的模擬電源和數字電源。為了提高效率(如存儲器電源軌的電流會達到數百安培)或滿足時序要求(個別器件在不同時間需要3.3 VA以及3.3 VB),可能需要多次產生相同的電壓。所有這些因素都導致電源數量的增加。
dianyajiankongheshixukongzhiyoushihuibiandejiweifuza,tebieshidangyigexitongbixushejiweinenggouzhichishangdianshixukongzhiheduandianshixukongzhi,bingnenggouzaigongzuoqijiandebutongshijiandianshangduibutongdianyuanguishangdesuoyoukenengguzhangzhuangkuangjunchanshengduozhongxiangyingshi。zhongxindianyuanguanlikongzhiqishijiejuezhegenantidezuijiafangan。
隨著電源電壓數量的增加,發生故障的幾率也隨之增加。其風險與電源數量、器件數量和係統複雜程度成正比,外部因素也會增加風險。例如,如果在初始設計階段沒有完整地定義出主ASIC的特性,那麼電源設計工程師必須用硬連線實現電壓監控閾值和時序控製,但這些都可能會隨著ASIC技術指標的改變而發生變化。如果需求發生改變,那麼PCB(印製電路板)必bi須xu進jin行xing修xiu改gai,這zhe顯xian然ran會hui影ying響xiang開kai發fa進jin度du和he成cheng本ben。另ling外wai,某mou些xie特te定ding器qi件jian的de電dian源yuan電dian壓ya技ji術shu指zhi標biao可ke能neng會hui在zai開kai發fa過guo程cheng中zhong有you所suo改gai變bian。在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia,對dui於yu任ren何he一yi個ge中zhong心xin電dian源yuan係xi統tong管guan理li器qi來lai說shuo,易yi於yu調tiao整zheng電dian源yuan的de方fang法fa將jiang會hui是shi非fei常chang有you用yong的de。事shi實shi上shang,對dui這zhe種zhong係xi統tong的de電dian壓ya軌gui進jin行xing監jian控kong、時序控製和調節時,靈活性是非常重要的。
對(dui)選(xuan)定(ding)的(de)故(gu)障(zhang)保(bao)護(hu)機(ji)製(zhi)和(he)時(shi)序(xu)控(kong)製(zhi)的(de)魯(lu)棒(bang)性(xing)進(jin)行(xing)評(ping)估(gu)是(shi)一(yi)件(jian)相(xiang)當(dang)龐(pang)大(da)的(de)工(gong)作(zuo),因(yin)此(ci),能(neng)夠(gou)簡(jian)化(hua)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)的(de)器(qi)件(jian)將(jiang)加(jia)速(su)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)評(ping)估(gu),並(bing)縮(suo)短(duan)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)。不(bu)論(lun)是(shi)在(zai)工(gong)作(zuo)現(xian)場(chang),還(hai)是(shi)從(cong)早(zao)期(qi)PCB開發到原型評估的各個設計階段,故障記錄以及數字化的電壓和溫度數據都是很有用的特性。
基本監控
下圖1所示為利用ADCMP361監控多路電壓軌的簡單方法,這是一款內置基準電壓的雙極性輸出、±0.275%精度的比較器 。由於ADCMP361內置400mV高精度基準電壓源,因此可以精確的監控非常低的電壓,例如0.9V 的(de)電(dian)壓(ya)軌(gui)。其(qi)中(zhong),每(mei)路(lu)電(dian)壓(ya)軌(gui)都(dou)使(shi)用(yong)獨(du)立(li)的(de)電(dian)路(lu)。電(dian)阻(zu)分(fen)壓(ya)器(qi)將(jiang)電(dian)壓(ya)軌(gui)按(an)比(bi)例(li)降(jiang)低(di),並(bing)為(wei)每(mei)一(yi)路(lu)電(dian)源(yuan)設(she)置(zhi)一(yi)個(ge)欠(qian)壓(ya)跳(tiao)變(bian)點(dian)。所(suo)有(you)的(de)輸(shu)出(chu)被(bei)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi),產(chan)生(sheng)通(tong)用(yong)電(dian)源(yuan)良(liang)好(hao)信(xin)號(hao)。

圖1 基於比較器的欠壓檢測,提供通用電源良好輸出,可用於3路電源係統
由於采用更低電源電壓的新工藝的發展,加上遺留的I/O電dian壓ya要yao求qiu,近jin年nian來lai複fu雜za係xi統tong中zhong電dian壓ya軌gui的de數shu量liang大da幅fu增zeng加jia。當dang需xu要yao監jian控kong多duo路lu電dian壓ya軌gui時shi,可ke以yi使shi用yong能neng分fen別bie監jian控kong兩liang路lu或huo三san路lu電dian壓ya軌gui的de多duo電dian壓ya監jian控kong器qi,如ruADM13305以及ADM13307。ADM6710與ADM1184還可以監控四路電壓軌。ADM6710可提供預調電壓閾值,ADM1184可提供4個高精度(±0.8%)的可調輸入信號,能夠利用外部電阻分壓器網絡設置跳變閾值。
表1 多電壓監控器
更geng小xiao的de工gong藝yi尺chi寸cun正zheng在zai推tui動dong內nei核he電dian壓ya向xiang更geng低di的de方fang向xiang發fa展zhan。通tong常chang在zai大da電dian流liu情qing況kuang下xia,必bi須xu有you效xiao地di提ti供gong低di電dian壓ya,而er且qie必bi須xu遵zun守shou嚴yan格ge的de調tiao節jie和he瞬shun態tai指zhi標biao。低di壓ya時shi餘yu量liang的de不bu足zu可ke能neng會hui引yin起qi預yu想xiang不bu到dao的de器qi件jian行xing為wei。例li如ru,如ru果guo電dian源yuan電dian壓ya下xia降jiang到dao電dian信xinASIC的(de)閾(yu)值(zhi)以(yi)下(xia),芯(xin)片(pian)的(de)工(gong)作(zuo)會(hui)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang),可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)正(zheng)在(zai)發(fa)送(song)的(de)信(xin)息(xi)被(bei)破(po)壞(huai)或(huo)者(zhe)數(shu)據(ju)丟(diu)失(shi)。隨(sui)著(zhe)內(nei)核(he)電(dian)壓(ya)的(de)下(xia)降(jiang),對(dui)高(gao)精(jing)度(du)電(dian)壓(ya)監(jian)控(kong)器(qi)的(de)要(yao)求(qiu)將(jiang)更(geng)加(jia)苛(ke)刻(ke),如(ru)圖(tu)2所示。
圖2 需要高精度監控器
在這個例子中,1 V穩壓電源實際的電壓範圍是0.97 V~1.03 V。微處理器可接受的核心電壓是1 V (±5%),即0.95 V~1.05 V。因此,欠壓監控範圍為2%。而ADM13305、ADM13307與ADM1184的可調輸入在整個溫度範圍內的精度高達±0.8%,電阻分壓器的精度為±0.1%,這使得欠壓電平監控精度範圍能保持在2%以內。
基本時序控製
圖3所示的是如何利用分立器件實現基本的時序控製,此處采用邏輯閾值而不是比較器。12V和5V電源軌是由其它電路產生的。為了確保係統能夠正確工作,必須引入一段時間延遲。這裏是通過使用RC(電阻電容)電路來緩慢升高與5V電源串聯的N溝道FET的柵極電壓而實現的。所選用的RC值可確保FET在達到閾值電壓並導通之前能獲得足夠的延遲時間。3.3V和1.8V電源軌是由線性穩壓器ADP120和ADP130產生的。這些電壓的上電時間也是利用RC來進行時序控製的。由於RC能驅動每個LDO的EN(使能)引腳,因此無需串聯FET。選定的RC值要確保在EN引腳上的電壓爬升到其閾值之前有足夠的延遲時間(t2,t3)。
這種簡單、低成本的電源時序控製方法隻占用很少的電路板麵積,因此可用於多種應用。這種方法適合於成本是主要考慮因素、時序要求很簡單,且時序控製電路的精確性不是十分重要的係統。
但許多情況需要比RC延遲電路更高的精確性。此外,這種簡單的解決方案也不允許以結構化的方法處理故障(例如,一個5V電源失效最終將影響到其它電源軌)。
圖3 四路電源係統的基本分立式時序控製
利用IC進行時序控製
市(shi)場(chang)上(shang)有(you)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)電(dian)源(yuan)時(shi)序(xu)控(kong)製(zhi)器(qi)。有(you)些(xie)器(qi)件(jian)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)實(shi)現(xian)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)輸(shu)出(chu),並(bing)提(ti)供(gong)多(duo)種(zhong)輸(shu)出(chu)配(pei)置(zhi)。有(you)些(xie)器(qi)件(jian)內(nei)置(zhi)電(dian)荷(he)泵(beng)電(dian)壓(ya)發(fa)生(sheng)器(qi),對(dui)於(yu)需(xu)要(yao)對(dui)更(geng)高(gao)電(dian)壓(ya)軌(gui)進(jin)行(xing)時(shi)序(xu)控(kong)製(zhi)、卻又缺少高壓源(如12V電源軌)的低壓係統來說,這一點特別有用,能夠驅動N溝道FET的de柵zha極ji。許xu多duo這zhe類lei器qi件jian具ju有you使shi能neng引yin腳jiao,可ke以yi接jie受shou來lai自zi於yu按an鈕niu開kai關guan或huo控kong製zhi器qi的de外wai部bu信xin號hao,以yi便bian在zai需xu要yao時shi重zhong新xin啟qi動dong時shi序xu控kong製zhi或huo關guan斷duan所suo控kong製zhi的de電dian壓ya軌gui。
圖4所示的是如何使用電源時序控製器 ADM6820和ADM1086精jing確que且qie可ke靠kao地di對dui係xi統tong中zhong的de電dian源yuan軌gui進jin行xing時shi序xu控kong製zhi。內nei部bu比bi較jiao器qi檢jian測ce電dian壓ya軌gui何he時shi會hui超chao過guo精jing密mi的de設she定ding電dian平ping,經jing過guo可ke編bian程cheng的de上shang電dian延yan遲chi之zhi後hou,產chan生sheng輸shu出chu,使shi線xian性xing穩wen壓ya器qiADP120和ADP130能按照期望的時序工作。閾值通過電阻比值來設定,延遲通過電容來設定。
圖4 使用監控IC對四路電源係統進行時序控製
集成的電源係統管理
當(dang)今(jin)的(de)複(fu)雜(za)係(xi)統(tong)往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)多(duo)達(da)四(si)路(lu)電(dian)壓(ya),並(bing)需(xu)要(yao)對(dui)低(di)壓(ya)內(nei)核(he)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)更(geng)精(jing)確(que)的(de)監(jian)控(kong),還(hai)需(xu)要(yao)對(dui)電(dian)壓(ya)軌(gui)的(de)上(shang)電(dian)與(yu)斷(duan)電(dian)時(shi)序(xu)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)。這(zhe)些(xie)低(di)壓(ya)需(xu)要(yao)被(bei)精(jing)確(que)監(jian)控(kong),然(ran)後(hou)以(yi)正(zheng)確(que)的(de)時(shi)序(xu)上(shang)電(dian)和(he)斷(duan)電(dian),同(tong)時(shi)確(que)保(bao)每(mei)個(ge)電(dian)壓(ya)軌(gui)之(zhi)間(jian)正(zheng)確(que)的(de)延(yan)時(shi)。例(li)如(ru),如(ru)果(guo)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)到(dao)閾(yu)值(zhi)以(yi)下(xia)或(huo)者(zhe)打(da)印(yin)機(ji)ASIC中的電源沒有正確的上電或斷電,那麼器件的工作將會出現異常,可能導致數據丟失。
圖5 打印機應用中的上電與斷電時序
ADM1186係列產品在整個溫度範圍內提供±0.8%的電壓閾值監控精度,這對低電壓軌的監控至關重要。本文將在打印機應用的實例中說明這種監控,如圖5所示。ADM1186還利用數字內核實現了上電和斷電(順序相反)的時序控製,無需軟件支持。對於ADM1186-1來說,多個器件可通過級聯來對8、12、16lunaizhigengduodedianyuanjinxingshangdianheduandianshixukongzhi。tongguozhuanyongdedianrongkebianchengshixuyinjiaoshezhi,nenggougengrongyiqiegengjingquedekongzhidianyuanzhijiandeyanshi,wuxuzaidianyuanguijiankongyinjiaozengjiadianrong。liyongzheyilinghuoxing,jiukeyidulierjingquedekongzhishixuyanshiyijiqijiandeguzhangxiangyingshijian。chuleshixuyanshi,ADM1186還提供可編程消隱延時,使設計人員可為電源設置最大時限,在啟動後將電源電壓提升到欠壓閾值之上。
表2 四通道電壓監控器與電源時序控製器
有些係統具有許多電源軌,采用這種使用大量IC,並利用電阻和電容來設置時序和閾值電平的分立解決方案會變得過於複雜、成本過高,且不能提供適當的性能。
juyoubaludianyaguidexitonghuixuyaofuzadeshangdianshixukongzhi。meiludianyaguidouyaojiankong,yimianchuxianqianyahuoguoyaguzhang。fashengguzhangshi,genjuguzhangjizhi,xuyaoguanduansuoyoudianyuandianya,huochushihuadianyuanguanduanshixu。ciwai,bixugenjukongzhixinhaodezhuangtaicaiquxiangyingcuoshi,binggenjudianyuandezhuangtaichanshengbiaozhiwei。ruguoshiyongfenliqijianhejiandandeIC來實現如此複雜的電路,可能需要數以百計的器件,這將會占用很大的電路板空間,並耗費大量成本。
在具有四路或更多電源的係統中,使用集中式器件來管理電源比較可取。圖6所示的是采用這種方法的一個例子。
圖6 用於八路電源係統的集中式時序控製與監控解決方案
集中式監測和時序控製
ADM106x Super SequencerTM11係列產品使用比較器,但是有一些不同之處。每個輸入端都有兩個專用比較器,以實現欠壓和過壓檢測,這樣便可對DC/DC轉換器ADP1821和ADP2105以及LDO ADP1715所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)軌(gui)提(ti)供(gong)窗(chuang)口(kou)監(jian)控(kong)。在(zai)電(dian)源(yuan)上(shang)電(dian)之(zhi)前(qian),欠(qian)壓(ya)故(gu)障(zhang)是(shi)正(zheng)常(chang)的(de)狀(zhuang)態(tai),因(yin)此(ci)這(zhe)個(ge)指(zhi)示(shi)可(ke)用(yong)於(yu)時(shi)序(xu)控(kong)製(zhi)。過(guo)壓(ya)狀(zhuang)態(tai)通(tong)常(chang)表(biao)示(shi)一(yi)種(zhong)嚴(yan)重(zhong)故(gu)障(zhang),如(ru)FET或電感器短路,必須立即采取行動。
通常,係統中包含的電源數量越多,係統就越複雜,因此精度限製也越嚴格。另外,在低壓狀態下,例如1.0V和0.9V,利用電阻來設定精確的閾值也變得很有挑戰性。雖然對於5V電源軌來說,可接受10%的容差,但對1V電源軌來說,這個容差是不能接受的。ADM1066在最壞情況下允許輸入檢測器比較器的閾值被設定在1%範圍內,而與電壓(低至0.6V)無關,並可工作在該器件允許的整個溫度範圍內。這可以增加每個比較器的內部毛刺濾波和遲滯。其邏輯輸入可用於啟動上電時序控製、關閉所有電源軌,或執行其它功能。
比較器的信息被送入功能強大和靈活的狀態機內核,這些信息具有以下幾種用途。
時序控製:當dang最zui近jin的de使shi能neng電dian源yuan的de輸shu出chu電dian壓ya進jin入ru到dao窗chuang口kou中zhong時shi,時shi間jian延yan遲chi被bei觸chu發fa,以yi按an照zhao上shang電dian時shi序xu接jie通tong下xia一yi個ge電dian源yuan軌gui。可ke能neng需xu要yao具ju有you多duo重zhong上shang電dian與yu斷duan電dian時shi序xu,或huo具ju有you差cha別bie較jiao大da的de上shang電dian與yu斷duan電dian時shi序xu的de複fu雜za時shi序xu控kong製zhi。
超時:如果已經使能的電源軌沒有按照預期上電,可以執行一套適當的應對措施(例如產生一個中斷信號或關閉係統)。相比之下,純模擬的解決方案隻會令係統簡單地掛在時序中的那一點上。
監控:如果任一電源軌上的電壓超出了預設的窗口,可以根據發生故障的電源軌、故障類型和當前的工作模式,采取適當的應對措施。含有五路以上電源的係統通常都相當昂貴,因此全麵的故障保護是極為重要的。
即使係統中的最高電壓隻有3V,仍然可以通過內置電荷泵產生大約12V的柵極驅動電壓,從而允許輸出能夠直接驅動串聯的N溝道FET。其它額外的輸出能夠使能或關斷DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)或(huo)穩(wen)壓(ya)器(qi),使(shi)輸(shu)出(chu)內(nei)部(bu)上(shang)拉(la)至(zhi)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)或(huo)內(nei)置(zhi)的(de)穩(wen)壓(ya)電(dian)壓(ya)。輸(shu)出(chu)也(ye)可(ke)以(yi)被(bei)指(zhi)定(ding)為(wei)開(kai)漏(lou)輸(shu)出(chu)。輸(shu)出(chu)可(ke)以(yi)用(yong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)信(xin)號(hao),如(ru)電(dian)源(yuan)良(liang)好(hao)或(huo)上(shang)電(dian)複(fu)位(wei)。如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)的(de)話(hua),狀(zhuang)態(tai)LED可以直接由輸出來驅動。
電源調整
除了能夠監控多路電壓軌並提供複雜的時序控製解決方案之外,ADM1066等集成電源管理器件還可以用於暫時或永久調整某些電壓軌電壓。通過調節器件上調整節點或反饋節點上的電壓,可以改變DC/DC轉換器或穩壓器的電壓輸出。一般來說,通過介於輸出與地之間的電阻分壓器,來調整/反饋引腳上設置的標稱電壓,從而設置標稱輸出電壓。通過切換反饋回路中的額外電阻或控製可變電阻的簡單方案,可以改變調整/反饋電壓,進而調節輸出電壓。
ADM1066具有DAC(數模轉換器),可以直接控製調整/反饋節點。為了實現最大的效率,這些DAC不會在地與最大電壓間工作,而是會以標稱的調整/反饋電平為中心點,在一個相當窄的窗口中工作。衰減電阻器的阻值可決定電源模塊輸出的遞增變化和DAC的每個LSB變bian化hua。這zhe種zhong開kai環huan調tiao節jie方fang式shi提ti供gong了le提ti升sheng容rong限xian或huo降jiang低di容rong限xian的de標biao準zhun,相xiang當dang於yu那na些xie利li用yong參can考kao電dian路lu中zhong的de數shu字zi電dian阻zu切qie換huan所suo獲huo得de的de結jie果guo,而er且qie可ke以yi將jiang輸shu出chu調tiao節jie到dao類lei似si的de精jing度du。
ADM1066還包含一個用來測量電源電壓的12bit ADC(模數轉換器),以實現閉環電源電壓調節方案。通過給定的DAC輸出設置,電源模塊的電壓輸出可由ADC采集轉換,並利用軟件與所設定的目標電壓進行比較。這樣,便可調整DAC來(lai)校(xiao)準(zhun)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu),使(shi)其(qi)盡(jin)可(ke)能(neng)接(jie)近(jin)目(mu)標(biao)電(dian)壓(ya)。這(zhe)個(ge)閉(bi)環(huan)方(fang)案(an)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)精(jing)確(que)的(de)電(dian)源(yuan)調(tiao)節(jie)方(fang)法(fa)。使(shi)用(yong)閉(bi)環(huan)方(fang)法(fa)時(shi),與(yu)外(wai)部(bu)電(dian)阻(zu)的(de)精(jing)度(du)無(wu)關(guan)。在(zai)圖(tu)6中,DC/DC4的輸出電壓便是利用其中一個內置DAC來進行調整的。
這zhe種zhong電dian源yuan調tiao節jie方fang案an有you兩liang個ge主zhu要yao應ying用yong。首shou先xian是shi電dian源yuan容rong限xian的de概gai念nian,也ye就jiu是shi說shuo,當dang電dian源yuan處chu於yu規gui定ding的de設she備bei電dian源yuan電dian壓ya範fan圍wei邊bian界jie時shi,測ce試shi係xi統tong對dui電dian源yuan做zuo出chu的de反fan應ying。數shu據ju通tong信xin、電信、蜂窩電話基礎設施、fuwuqihecunchuquyuwangluoshebeidengzhizaoshangzaijiangqixitongjiaofugeizhongduankehuzhiqian,bixujinxingyangedeceshi。xitongzhongdesuoyoudianyuandianyadouyinggaizaiyidingderongchafanweineigongzuo(例如±5%、±10%)。通tong過guo確que保bao正zheng確que運yun行xing所suo進jin行xing的de測ce試shi,電dian源yuan容rong限xian允yun許xu所suo有you的de內nei置zhi電dian源yuan被bei調tiao節jie到dao容rong差cha範fan圍wei的de上shang限xian和he下xia限xian。具ju有you電dian源yuan調tiao節jie能neng力li的de集ji中zhong式shi電dian源yuan管guan理li器qi件jian,可ke用yong於yu進jin行xing這zhe種zhong容rong限xian測ce試shi,同tong時shi使shi得de隻zhi需xu完wan成cheng一yi次ci測ce試shi所suo需xu的de額e外wai器qi件jian最zui少shao、PCB麵積最小——在製造商的測試地點進行容限測試期間。
通常需要進行全範圍測試,也就是,在設備的整個工作電壓範圍和整個溫度範圍內進行測試, ADM1062不僅集成了閉環電源容限電路,還集成了溫度檢測和回讀功能。
電dian源yuan調tiao節jie方fang案an的de第di二er個ge應ying用yong是shi補bu償chang工gong作zuo現xian場chang的de係xi統tong電dian源yuan波bo動dong。造zao成cheng電dian源yuan波bo動dong的de原yuan因yin有you許xu多duo種zhong,就jiu短duan期qi而er言yan,當dang溫wen度du改gai變bian時shi,電dian壓ya的de輕qing微wei變bian化hua是shi十shi分fen常chang見jian的de;就長期來說,某些器件參數可能會隨產品的長期使用而產生輕微的漂移,這也可能導致電壓的漂移。ADC及DAC環路可被周期性地激活(例如每10 s、30 s或60 s),再加上軟件校準環路,就可以使電壓保持在其應有的範圍內。
靈活性
ADM1066具ju有you內nei置zhi非fei易yi失shi性xing存cun儲chu器qi,在zai係xi統tong開kai發fa過guo程cheng中zhong,當dang時shi序xu控kong製zhi與yu監jian控kong需xu求qiu不bu斷duan發fa展zhan時shi,可ke以yi根gen據ju需xu要yao進jin行xing多duo次ci重zhong新xin編bian程cheng,這zhe意yi味wei著zhe硬ying件jian設she計ji可ke以yi在zai產chan品pin原yuan型xing設she計ji的de初chu期qi完wan成cheng,而er監jian控kong和he時shi序xu控kong製zhi的de優you化hua可ke以yi隨sui著zhe項xiang目mu的de進jin展zhan來lai進jin行xing。
數字溫度和電壓測量等功能可以簡化並加速評估過程;容限工具則允許在開發過程中對電源電壓進行調節。因此,當關鍵的ASIC、FPGA或處理器也正處在開發階段,且由於推出新版本的芯片,引起電源電壓電平或時序需求不斷變化,可以通過軟件14 GUI(圖形用戶界麵)laiwanchengjiandandetiaojie。zaijifenzhongneiduidianyuanguanliqijianjinxingzhongxinbiancheng,jiangbianhuayinsukaolvjinqu,erwuxuduidianlubanshangdeqijianjinxingwulijigaibian,yebuhuifashengxuyaozhongxinshejiyingjiandenggengzaodezhuangkuang。
表3 Super Sequencer器件
結論
電源軌數量的不斷增加和電源時序控製技術的興起以及更低電壓軌的發展趨勢,增加了許多類型的設備和係統,從筆記本電腦、個人計算機、機頂盒、汽車係統到服務器與存儲設備、蜂(feng)窩(wo)電(dian)話(hua)基(ji)站(zhan)以(yi)及(ji)因(yin)特(te)網(wang)路(lu)由(you)器(qi)與(yu)交(jiao)換(huan)機(ji)係(xi)統(tong),對(dui)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)。隨(sui)著(zhe)內(nei)核(he)電(dian)壓(ya)的(de)不(bu)斷(duan)下(xia)降(jiang),為(wei)了(le)確(que)保(bao)魯(lu)棒(bang)性(xing)與(yu)高(gao)可(ke)靠(kao)的(de)運(yun)行(xing),對(dui)這(zhe)些(xie)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)高(gao)精(jing)度(du)監(jian)控(kong)的(de)需(xu)求(qiu)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)關(guan)鍵(jian)。更(geng)嚴(yan)格(ge)的(de)測(ce)試(shi)程(cheng)序(xu)、信(xin)息(xi)更(geng)新(xin)以(yi)及(ji)快(kuai)速(su)且(qie)簡(jian)單(dan)的(de)編(bian)程(cheng)能(neng)力(li)也(ye)都(dou)受(shou)到(dao)關(guan)注(zhu),特(te)別(bie)是(shi)中(zhong)高(gao)擋(dang)係(xi)統(tong)。為(wei)了(le)提(ti)升(sheng)係(xi)統(tong)的(de)魯(lu)棒(bang)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing),並(bing)加(jia)入(ru)這(zhe)些(xie)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)新(xin)特(te)性(xing),市(shi)麵(mian)上(shang)已(yi)推(tui)出(chu)許(xu)多(duo)新(xin)的(de)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)器(qi),幫(bang)助(zhu)用(yong)戶(hu)安(an)全(quan)、有效地解決這些問題,同時減小電路板麵積,並縮短產品上市時間。
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