数字电源

LTM®4700 是一款双路 50A 或单路 100A 降压型μModule® (功率模块) DC/DC 稳压器，支持通过PMBus 远程配置和遥测监控电源管理参数 ；PMBus 是一种基于开放式标准 I2C 的数字接口协议。LTM4700 包括快速模拟控制环路、精密混合信号电路、EEPROM、功率 MOSFET、电感和配套元件。LTM4700 产品视频可在网站上观看。LTM4700 的 2 线串行接口支持对输出进行裕量调节、调谐，以及以可编程摆率和适应时序要求的延迟时间斜坡上升和下降。输入输出电流和电压、输出功率、温度、正常运行时间和峰值均可读取。不需要自定义配置 EEPROM 内容。启动时，输出电压、开关频率和通道相位角分配可通过引脚绑定电阻设置。有 LTpowerPlay® GUI 及DC1613 USB 至 PMBus 转换器与演示套件可供使用。

LTM4700 提供 15mm × 22mm × 7.87mm BGA封装，并采用 SnPb 或符合 RoHS 标准的引脚表面处理。

<strong>应用</strong>

■ 原型、生产和现场环境中的系统优化、表征和数据挖掘
■ 电信、数据通信和存储系统

<strong>典型应用</strong>

对于具众多电源轨的电路板而言，采用测量仪表和示波器来实施电源管理是非常困难。现在有一种日趋扩大的趋势，即通过一根数字通信总线来配置和监视电源。“数字电源” 或 “数字电源系统管理 (PSM)” 使系统设计师能够在原型设计、资源配置及现场运作过程中简化和加快系统特性分析并实现优化。

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<strong>作者： Frederik Dostal ADI公司 </strong>

数字电源可用于实现许多很有意思的功能。借助可编程调节环路，可在不同工作条件下获得更佳的环路特性。电源与完整系统的数字连接可实现电压和电流的精确监控。此外，数字电源还提供高灵活性。可以相当快的速度修改不同参数。这简化了电路设计过程并加快了系统衍生产品的开发。

当然，许多电源专家仍然对采用数字电源有一些抗拒。电源设计人员通常不是经验丰富的软件工程师。但在数字电源项目中，通常会在开发团队中增加一名软件工程师。经验表明，由电源专家和软件专家共同开发电源可能会产生一些复杂问题。这两者之间的交流可能导致误解，并最终导致项目延期。

图形用户界面(GUI)是这种困境的一种解决方案。因为GUI可简化数字电源的编程。许多数字控制器IC供应商均提供GUI。通常，GUI的设计方式能够使电源专家直观地使用它们。图1显示了这样的图形用户界面。您可用鼠标选择电源的不同方面，在屏幕上的不同功能框图中进行不同的设置。

<strong>简介</strong>

随着互联网和通信基础设施的蓬勃发展，数字控制技术在电 信、网络和计算机的电源系统中越来越受欢迎，因为这类技术 具备灵活性、器件数量减少、先进的控制算法、系统通信、对 外部噪声和参数变化不太敏感等极具吸引力的优势。数字电源 广泛用于高端服务器、存储、电信砖式模块等经常会有隔离需 求的应用。

隔离在数字电源中的挑战是在紧凑的面积下如何快速准确地传 输数字信号或模拟信号通过隔离边界。然而，传统光耦的解 决方案有带宽比较低，电流传输比(CTR)会随温度和时间发生大 幅变化等问题。而变压器的解决方案有体积庞大、磁饱和等问 题。这些问题限制了光耦合器或变压器在某些高可靠性应用、 紧凑型应用以及长寿命应用中的使用。本文讨论利用ADI公司 iCoupler®产品的数字隔离技术，来解决在数字电源设计中遇到 的这些问题。

<strong>需要隔离的原因</strong>

在设计电源时，遵守安全标准对于保护操作人员及其他人员免 受电击和有害能量的侵害至关重要。隔离是满足安全标准要求 的重要方法。许多全球机构（比如欧洲的VDE和IEC以及美国的 UL）规定了不同输入和输出电压（稳态和瞬态）水平的隔离要 求。例如，在UL60950中介绍了五类绝缘：

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<strong>Frederik Dostal ADI公司 </strong>

数字电源可用于实现许多很有意思的功能。借助可编程调节环路，可在不同工作条件下获得更佳的环路特性。电源与完整系统的数字连接可实现电压和电流的精确监控。此外，数字电源还提供高灵活性。可以相当快的速度修改不同参数。这简化了电路设计过程并加快了系统衍生产品的开发。

当然，许多电源专家仍然对采用数字电源有一些抗拒。电源设计人员通常不是经验丰富的软件工程师。但在数字电源项目中，通常会在开发团队中增加一名软件工程师。经验表明，由电源专家和软件专家共同开发电源可能会产生一些复杂问题。这两者之间的交流可能导致误解，并最终导致项目延期。

图形用户界面(GUI)是这种困境的一种解决方案。因为GUI可简化数字电源的编程。许多数字控制器IC供应商均提供GUI。通常，GUI的设计方式能够使电源专家直观地使用它们。图1显示了这样的图形用户界面。您可用鼠标选择电源的不同方面，在屏幕上的不同功能框图中进行不同的设置。