電源排序得以簡化

設計多軌電源時，每新增一個電源軌，挑戰都會成倍新增。設計師非得考慮如何動態協調電源排序和按時、加電復位、故障監視、供應恰當的應和以保護系統等方方面面。有相關經驗的設計師都知道，隨著項目從原型向加工環境轉變，成功應對這種動態變化環境的關鍵是靈活性。在開發過程中，能夠最大限度減少軟硬件更改的處理辦法是理想處理辦法。

理想的多軌電源設計辦法是，一項設計自始至終只用一個IC，在該產品的整個生命周期中無需更改布線。該IC對多個電源軌自主進行監察和排序，并與其他IC協作，無縫地監察系統中多個電源穩壓器，供應故障和復位管理。當系統連接到I2C總線時，設計師可以運用功能強大、基于pC的軟件，實時配置系統、實現系統可視化并調試系統。

LTC2937正合需求。這是一款具EEpROM的6通道電壓排序器和高準確度監察器。6個通道每個都有兩個專用的比較器以±0.75%的準確度準確地監視過壓和欠壓情況。比較器門限可在0.2V至6V范圍內以8位辨別率單獨地設定。這些比較器速度很快，具10μs抑峰傳輸延遲。每個排序器通道都有一個使能輸出，可控制一個外部穩壓器或一個通路FET的柵極。監察器電壓和排序器按時的所有方面都是可單獨配置的，包括向上排序和向下排序順序、排序按時參數、以及故障應和。內置EEpROM使該器件完全實現了自主化，能夠以正確狀態加電以控制系統。此外，多個LTC2937可協作運行，以對一個系統中多達300個電源自主排序，進行所有操作時都使用單條通信總線。

通過LTC2937的自主故障應和行為以及調試寄存器，可控制、查看和管理電源故障。LTC2937自動測試故障情況，并能夠以協調一致的方式給系統斷電。該器件可保持斷電，或嘗試在故障后重新給電源排序。在具備微控制器和I2C/SMBus的系統中，LTC2937供應有關故障類型和原由以及系統狀態的具體信息。微控制器可以就如何應和做出決定，或者準許LTC2937自己應和。

表1：具EEpROM的可編程6通道排序器和監察器

電源控制的3個步驟

一個電源周期有3個運行步驟：加電排序、監視和斷電排序。圖2針對一個典型系統顯示了這些階段。在加電排序時，每個電源都非得等待，然后在指定的時間內加電到正確的電壓。在監視階段，每個電源都非得保持在指定的過壓和欠壓限制之內。在斷電排序時，每個電源都非得等待(順序經常與加電排序順序不同)，然后在設按時間內斷電。在任意時刻都有可能出錯，導致系統中出現故障。設計挑戰就是，設計一個系統，其中所有這些步驟以及所有變量都可輕易配置，但非得仔細控制。

圖1：LTC2937對6個電源排序

圖2：電源排序波形

當ON輸入轉換至有效時，加電排序開始。LTC2937按照向上排序順序逐一加電，使每個電源依次啟動，并進行監視，以確保電源電壓在指按時間之前上升至高于所設定的門限。任何電源，倘若未能滿足設按時間要求，都會觸發排序故障。

供應排序位置時鐘是LTC2937的神奇優點。每個通道都分配了一個排序位置(1至1023)，并在LTC2937計數到給定排序位置序號時接收啟動信號。具排序位置1的通道總是在具排序位置2的通道之前啟動。倘若更改了系統規定，要求這兩個通道以不同的順序排序，那么排序位置可以交換，在計數到排序位置1時給第二個通道加電，計數到排序位置2時給第一個通道加電。多個LTC2937可以共享排序位置信息，以便對所有LTC2937芯片而言，排序位置N同時出現，由不同芯片控制的通道可以參與到相同的排序中(參見圖3)。

圖3：多個LTC2937的典型連接

當最后一個通道加電并跨越其欠壓門限后，監視階段開始。在監視階段，LTC2937運用其高準確度比較器繼續監視每個輸入的電壓，看其是不是超越過壓和欠壓門限。該器件忽視輸入信號上較小的干擾，僅在電壓以足夠的幅度超越門限并繼續足夠長時間時才觸發。當LTC2937測試到故障時，會按照所設定的監察器故障應和行為，立即做出應和。在典型情況下，該器件同時關斷所有電源，向系統確定RESETB，然后嘗試按照正常啟動順序重新加電。這可戒備電源給系統的一部分供電而其他部分得不到供電，或者戒備系統在故障后執行不一致的故障恢復。一個系統中的多個LTC2937可分享故障狀態信息，相互對對方的故障做出應和，從而在故障恢復時，保持協作通道之間完全的一致性。LTC2937供應無數可編程故障應和行為，以滿足很多不同的系統配置需求。

當ON輸入轉變為低電平時，斷電排序階段開始。排序位置時鐘再次開始計數，以給電源斷電，不過所有斷電排序參數都不受加電排序參數影響。通道可以按照任何順序斷電排序，而且多個LTC2937芯片協調所有受控電源的排序。在斷電排序時，每個電源非得在指按時間限制之內下降至低于其放電門限，否則會觸發排序故障。LTC2937可用一個可選電流源拉低電源電壓，以使變化速度慢的電源有效放電。

排序位置時鐘強制執行基于事件的排序順序，每個事件等待之前的事件發生之后才能持續。LTC2937還準許基于時間的排序，可用于在預按時間點啟動電源軌的系統中。可重新配置的寄存器既可在基于時間的排序模式、又可在基于事件的排序模式下運行。

LTpowerplay讓事情變得簡單了

LTC2937有一套廣泛、功能強大的寄存器，而控制這些寄存器很簡單。LTpowerplay的圖形用戶界面(GUI)在一個簡便的界面中，顯示狀態寄存器和調試寄存器中的所有信息。GUI在I2C/SMBus上與ADI的任何電源系統管理IC(包括LTC2937)通信。配置一個或多個LTC2937只需點擊幾下鼠標這么簡單。

LTpowerplay將設置值保存在pC上，并可將設置值寫到LTC2937的EEpROM中。該GUI還顯示系統故障的所有調試信息。LTpowerplay可顯示任一電源何時出現了過壓或欠壓，或者，某個電源是不是未能成功完成排序按時。故障后，該GUI準許徹底控制系統重啟。在設計的每個階段，即啟動、配置、調制和運行階段，LTpowerplay是系統性能不可或缺的窗口。

圖4：LTpowerplay的圖形用戶界面(GUI)在一個簡便的界面中顯示狀態寄存器和調試寄存器中的所有信息。配置一個或多個LTC2937只需點擊幾下鼠標這么簡單。LTpowerplay將設置值保存在pC上，并可將設置值寫到LTC2937的EEpROM中。

結論

LTC2937簡化了電源系統排序和監察。該器件僅需占用非常少的電路板空間，就可構成一個完整系統。LTC2937非常靈活、可重新配置，而通過EEpROM寄存器又可自主運行。該器件可獨立運行，或者與一個大型系統中的其他芯片一起使用，無縫協調多達300個電源的運行。

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