當今的網絡設備設計人員有望 突破性能極限，在 開發時間過短和緊張的壓力 成本約束。增加網絡系統功能 添加 ASIC 和處理器，每個都需要多個電壓 軌，產生具有數十個軌電壓的線卡。 如此多的電源軌的挑戰在于優化硬件 利用率，使整體功耗降至最低。

為了滿足這一需求，數字電源管理 正在迅速成為關鍵 復雜高可靠性要求 應用。數字電源管理 允許復雜的多軌系統 通過基于 PC 的高效調試 軟件工具，避免耗時 硬件更改。基于軟件 在線測試 （ICT） 和電路板啟動 比傳統的容易得多 自固件以來的硬件 ECN 方法 可以在 PC 上進行更改，而無需 觸摸黑板。數字電源管理 為設計人員提供實時遙測 數據和故障日志，實現快速 電力系統故障診斷和 實施糾正措施。

也許最重要的是，DC/DC 轉換器 具有數字管理功能 讓設計師開發綠色 優化能源的電力系統 滿足系統性能的同時使用情況 目標（計算速度、數據速率等）。 優化可以在 負載點，在電路板、機架和 即使在安裝級別，也減少了兩者 基礎設施成本和 產品生命周期的所有權。

本文展示了性能如何， 可靠性和能源效率是 改進了網絡交換機和路由器， 基站和服務器，以及 作為工業和醫療設備 通過使用 LTC2974 四通道 數字電源管理IC

圖1.帶EEPROM的四路電源控制器。顯示一個通道。

對任意數量的 用品;隨意添加耗材

LTC2974 簡化了排序 任何數量的用品。通過使用 基于時間的算法，用戶可以動態 對電源的打開和關閉進行排序 任何訂單。跨多個排序 LTC2974 也可使用 1 線 共享時鐘總線和一個或多個 雙向故障引腳（見圖2）。這 方法大大簡化了系統設計 因為通道可以排序 任何訂單，無論哪種 LTC2974 提供控制。額外的 LTC2974 可以 隨時添加，無需擔心 對于系統約束，例如 提供子卡連接器引腳。

圖2.多個 LTC2974 可僅使用兩個連接無縫級聯。

上電排序可在 對各種條件的反應。為 例如，LTC2974 可以自動排序 當下游直流/直流波變換器' 中間總線電壓超過 a 特定導通電壓。或者，可以在 對上升沿或下降沿的響應 的控制引腳輸入。立即的 關閉或關閉排序作為響應 故障條件也可用。 測序也可以由 簡單的我2C 命令。LTC2974 支持 這些條件的任意組合。

強大的系統需要 多功能故障管理

可使用雙向故障引腳 建立故障響應依賴關系 通道之間。例如，在 可以中止一個或多個排序 短路時的通道。這 高值和低估限制閾值 以及電壓和電流的響應時間 主管都是可編程的。在 另外，輸入電壓，芯片溫度， 四個外部二極管溫度為 還受到監控。如果這些數量中的任何一個 超過其高值或低估限制， LTC2974 可設置為以多個數字響應 方式，包括立即閉鎖， 刪除故障的 Latchoff，然后重試 Latchoff。

提供集成的看門狗定時器 用于監控外部微控制器。 有兩種超時間隔可用： 第一個看門狗間隔及后續間隔 間隔。這使得有可能 為 斷言之后的微控制器 電源良好信號。如果看門狗 發生故障時，LTC2978 可配置為 將微控制器重置為 預定時間量之前 重新確認電源良好輸出。

改善制造 在精確的電壓下產生良率 監測

當電壓降至1.8V以下時，許多現成的電壓 模塊在會議中遇到問題 輸出電壓精度要求 過溫。絕對精度 小于±10mV的要求是 現在很常見，因此有必要 調整制造中的輸出電壓， 一個耗時的過程。

原始設備制造商必須進行裕量測試，以確保 他們在面對時運送可靠的系統 漂移的軌道電壓，這可能導致 在制造業良率的重大影響中。 這個問題的更好解決方案 擁抱不準確的現實 電源模塊，并啟用系統 在現場自修剪。LTC2974 的 數字伺服回路將軌電壓降至最低 通過外部修剪模塊的漂移 輸出電壓優于±0.25% 溫度范圍內的精度（見圖3）。 除了改善制造 產量，數字伺服回路使其 通過避免更容易獲得電源模塊 模塊精度的限制。

圖3.LTC2974 在整個溫度范圍內提供了卓越的電壓伺服準確度。

穩健的系統是 輕松留邊距

LTC2974 的數字伺服環路 10 位 DAC允許用戶為電源提供裕量 范圍廣，同時保持高 Shmoo 繪圖等應用的分辨率。邊距控制在 我2帶有單個命令的 C 接口，以及 裕量DAC輸出連接到 反饋節點或修剪輸入 通過電阻器的 DC/DC 轉換器。價值 的電阻器在 輸出電壓可以超過的范圍 保證金，重要保障 軟件控制下的電源。

精確、溫度補償、 直流電阻負載電流監控

實現所需的節能效果 消費，有必要表征 所有運行模式下的負載。 FPGA 用戶優化其代碼以 在 ASIC 用戶調整時最大限度地降低功耗 內核電壓取決于吞吐量 要求。準確的實時遙測 大大簡化了此任務。

使用 LTC2974，系統運行狀況可以 由電壓、電流和 溫度狀態記錄，而 多路復用、16位?∑ADC監控輸入 以及輸出電壓、輸出電流和 內部和外部二極管溫度。

隨著越來越低的核心趨勢 電壓，精確測量負載 洋流已成為一個挑戰，因為 使用精密電流檢測電阻器 可能導致不可接受的功率損耗。 一種選擇是使用 電感（DCR）作為電流分流元件。 這有幾個優點，包括 零額外功率損耗，更低 電路復雜性和成本。然而 溫度依賴性強 電感電阻及難點 精確測量電感磁芯 溫度總是會引入誤差 在電流測量中（見圖4）。

圖4.DC/DC轉換器的熱圖像，顯示了實際電感溫度與溫度檢測點之間的差異。

LTC2974 可實現準確的 DCR 檢測 可在正在申請專利的溫度下使用 補償算法 對于熱梯度從 電感磁芯的檢測二極管，如 以及兩者之間發生的時間滯后 電感電流和溫度的變化 （見圖5）。這種能力， 與 LTC2974 的低噪聲相結合 16 位 ΔΣ ADC，可實現精確測量 使用電感器的負載電流 具有極小的 DCR（見圖 6）。

圖5.LTC2974 利用熱阻和延遲參數來補償電感器自發熱。

圖6.LTC2974 對于一個 DC/DC 轉換器在整個溫度和輸出電流范圍內的總電流測量誤差。

基于 PC 的設計和 故障診斷

與 LTpowerPlay?軟件，LTC2974 的 故障和警告寄存器允許設計人員 （和現場用戶）確定狀態 電力基礎設施一覽 （見圖7）。狀態信息、正常運行時間、 ADC 遙測的最后 500 毫秒為 在數據日志中可用。在 通道因故障而被禁用， LTC2974 的數據記錄可轉儲到 受保護的EEPROM。這個 255 字節的塊 的數據保存在非易失性存儲器中 直到用 I 清除2C 命令。

圖7.LTpowerPlay軟件允許設計人員通過一個微小的連接器將PC插入系統，使電源管理系統無需編寫任何代碼即可完全配置和控制。

圖 7 顯示了數據日志內容 在LTpowerPlay的LTC2974接口中查看。 這樣，LTC2974 提供了 狀態的完整快照 緊接在前面的電力系統 嚴重故障，從而使其成為可能 事后隔離根本原因。 這是調試的寶貴功能 預發布表征和 高可靠性系統中的現場故障。

獨立操作

易于使用的基于PC的LTpowerPlay 軟件允許用戶配置 LTC2974 通過一個 USB 接口和一個加密狗 卡。LTpowerPlay軟件，這是免費的 和可下載，占用大部分 開發過程中的編碼和 通過允許 用于配置所有設備參數的設計器 在一個直觀的框架內。

設備配置完成后 最終確定，設計師可以保存 參數到文件并將其上傳到 凌力爾特工廠。線性可以使用 文件對零件進行預編程，從而允許 客戶提起他們的董事會 以最大的輕松。當板載 EEPROM 已配置，LTC2974 能夠完全自主操作 無需定制軟件。 此外，增加了一個微小的 連接器允許LTpowerPlay軟件 與 LTC2974 在系統內通信， 為現場用戶提供遙測數據， 系統狀態和故障日志（根據需要）。

結論

LTC2974 數字電源管理器帶來了 前所未有的參數精度，豐富的 功能集和可擴展的模塊化 高可用性系統的體系結構。 復雜多軌系統的設計是 通過 LTC2974 進行了簡化。它使用 行業標準的 PMBus 接口，它 直接與高功率、自由接口 基于PC的LTpowerPlay控制軟件， 它包括一個集成的EEPROM 完全定制。設計您的 采用LTpowerPlay設計的應用 工具，只需上傳配置 到凌力爾特工廠。 線性可以使用您的自定義配置 生產預編程設備 可在您的應用程序中隨時使用。

審核編輯：郭婷