第二代電源系統管理 (PSM) 控制器(如 LTC3887)引入了用于快速遙測的新功能1。快速遙測允許固件專注于單個測量或一組固定的常見電壓/電流測量,以將遙測帶寬提高多達 16 倍。兩個新命令允許控制遙測多路復用器 (MFR_ADC_CONTROL) 和時間對齊 (MFR_ADC_TELEMETRY_STATUS)。多路復用器可以設置為單個或更小的測量集,并且狀態允許輪詢“測量完成”。組合在一起時,不僅吞吐量得到提高,而且沒有重復的測量:所有獲得的值都是唯一的ADC測量值。
第一代ADC多路復用器
LTC3887 之前的 LTC38XX 系列 (LTC3880 和 LTC3883) 采用多路復用器和循環測量方法。測量始終以相同的順序進行,總循環時間約為 100 毫秒。從固件的角度來看,任何給定的測量值每 100ms 更新一次,并且無法知道當前返回值的“新鮮度”。任何給定的測量都可能長達 100 毫秒,采樣速度比每 100 毫秒更快,只會返回相同的數據。
第二代ADC多路復用器和狀態
LTC3887 和更新的器件通過行為選擇升級了循環方法。MFR_ADC_CONTROL 命令從 10 種遙測模式中選擇 1 種,或選擇如表 1 所示。
表 1.遙測模式
命令值 | 已選擇遙測 |
0x0E – 0xFF | 保留 |
0x0D | ADC 短循環 |
0x0C | 通道 1 外部溫度 |
0x0B | 保留 |
0x0A | 通道 1 I外 |
0x09 | 通道 1 V外 |
0x08 | 通道 0 外部溫度 |
0x07 | 保留 |
0x06 | 通道 0 I外 |
0x05 | 通道 0 V外 |
0x04 | 內部集成電路溫度 |
0x03 | 保留 |
0x02 | 保留 |
0x01 | V在 |
0x00 | 標準 ADC 循環遙測 |
價值0x00的行為與第一代設備完全相同。值0x0D啟用包括四個測量值(VOUT0、IOUT0、VOUT1、IOUT1)的循環功能。其余值可實現單次測量。
MFR_ADC_CONTROL不存儲在EEPROM中,因此固件必須將選擇發送到設備,以啟用默認循環(0x00)以外的模式。建議控制器大部分時間以循環ADC模式運行,以確保ADC啟用的故障(如溫度和VIN_OV)正常工作。
第二代設備還增加了測量狀態功能,可以輪詢測量值的變化。表2顯示,使用命令MFR_ADC_TELEMETRY_STATUS的四個關鍵測量都有狀態位。執行相應的測量后,每個位立即從 0 過渡到 1。寫一個一點可以清除它。
表 2.遙測狀態
位 | 提供遙測數據 |
7 | 保留回報 0 |
6 | 保留回報 0 |
5 | 保留回報 0 |
4 | 保留回報 0 |
3 | 通道 1 I外回讀(I輸出1) |
2 | 通道 1 V外回讀 (V出1) |
3 | 通道 0 I外回讀(I出0) |
1 | 通道 0 VOUT 回讀 (V出0) |
從0x0D短遙測循環切換到另一種模式時,固件必須首先切換到0x00輪詢至少 120 毫秒,然后再切換到新模式,以確保狀態良好。在所有其他模式之間切換不需要先切換到0x00。
對監控和電壓伺服的影響
第一代器件依靠多路復用器和ADC實現三種非遙測功能:溫度監控、VIN過壓監控和電壓伺服。
系統中的溫度變化緩慢:PSM控制器ADC的典型延遲足夠小,因此可以使用ADC輕松管理溫度監控。在大多數PSM應用中,VIN移動速度也較慢,使ADC能夠充分監控輸入電壓。
所有 PSM 控制器都依靠 ADC 來實現 0.5% 的總直流精度。第二代器件只能為多路復用器選擇0x00提供此功能。
在這兩種情況下,確保實現所有溫度和VIN監控以及所有VOUT精度的唯一方法是使用多路復用器選擇0x00,或設計固件以確保選擇0x00定期啟用足夠長的時間,以使ADC能夠進行所需的測量。這意味著選擇至少 120 毫秒的0x00以允許完整的循環遙測循環。干擾這些測量的選區之間的時間將決定要素的響應時間。
固件設計
第二代應用固件可以使用Linduino PSM和演示板進行評估。?
Linduino PSM API 包含一個連接到 LTC38XX、LTM46XX 和 LTC29XX 系列的 SMBus 和 PMBus 接口。
最好的起點是查看代碼以選擇0x0D,即短循環。我們將使用 LTC3887 進行以下討論。
向后兼容性
如果未使用新命令,則第二代設備的行為與第一代設備類似,無需更改固件。
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