設(shè)計多軌電源時，每增加一個電源軌，挑戰(zhàn)都會成倍增加。設(shè)計師必須考慮怎樣動態(tài)協(xié)調(diào)電源排序和定時、加電復(fù)位、故障監(jiān)視、提供恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)以保護(hù)系統(tǒng)等方方面面。有經(jīng)驗的設(shè)計師都知道，隨著項目從原型向生產(chǎn)環(huán)境轉(zhuǎn)變，成功應(yīng)對這種動態(tài)變化環(huán)境的關(guān)鍵是靈活性。在開發(fā)過程中，能夠最大限度減少軟硬件更改的解決方案是理想解決方案。

理想的多軌電源設(shè)計方法是，一項設(shè)計自始至終只用一個 IC，在該產(chǎn)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(jìn)行監(jiān)察和排序，并與其他 IC 協(xié)作，無縫地監(jiān)察系統(tǒng)中多個電源穩(wěn)壓器，提供故障和復(fù)位管理。當(dāng)系統(tǒng)連接到 I2C 總線時，設(shè)計師可以運(yùn)用功能強(qiáng)大、基于 PC 的軟件，實時配置系統(tǒng)、實現(xiàn)系統(tǒng)可視化并調(diào)試系統(tǒng)。

LTC2937 正合需求。這是一款具 EEPROM 的 6 通道電壓排序器和高準(zhǔn)確度監(jiān)察器。6 個通道每個都有兩個專用的比較器以 ±0.75% 的準(zhǔn)確度準(zhǔn)確地監(jiān)視過壓和欠壓情況。比較器門限可在 0.2V 至 6V 范圍內(nèi)以 8 位分辨率單獨(dú)地設(shè)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(wěn)壓器或一個通路 FET 的柵極。監(jiān)察器電壓和排序器定時的所有方面都是可單獨(dú)配置的，包括向上排序和向下排序順序、排序定時參數(shù)、以及故障響應(yīng)。內(nèi)置 EEPROM 使該器件完全實現(xiàn)了自主化，能夠以正確狀態(tài)加電以控制系統(tǒng)。此外，多個 LTC2937 可協(xié)作運(yùn)行，以對一個系統(tǒng)中多達(dá) 300 個電源自主排序，進(jìn)行所有操作時都使用單條通信總線。

通過 LTC2937 的自主故障響應(yīng)行為以及調(diào)試寄存器，可控制、查看和管理電源故障。LTC2937 自動檢測故障情況，并能夠以協(xié)調(diào)一致的方式給系統(tǒng)斷電。該器件可保持?jǐn)嚯?，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(tǒng)中，LTC2937 提供有關(guān)故障類型和原因以及系統(tǒng)狀態(tài)的詳細(xì)信息。微控制器可以就怎樣響應(yīng)做出決定，或者允許 LTC2937 自己響應(yīng)。

表 1：具 EEPROM 的可編程 6 通道排序器和監(jiān)察器

電源控制的 3 個步驟

一個電源周期有 3 個運(yùn)行步驟：加電排序、監(jiān)視和斷電排序。圖 2 針對一個典型系統(tǒng)顯示了這些階段。在加電排序時，每個電源都必須等待，然后在指定的時間內(nèi)加電到正確的電壓。在監(jiān)視階段，每個電源都必須保持在指定的過壓和欠壓限制之內(nèi)。在斷電排序時，每個電源都必須等待 (順序常常與加電排序順序不同)，然后在設(shè)定時間內(nèi)斷電。在任意時刻都有可能出錯，導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)故障。設(shè)計挑戰(zhàn)就是，設(shè)計一個系統(tǒng)，其中所有這些步驟以及所有變量都可輕易配置，但必須仔細(xì)控制。

圖 1：LTC2937 對 6 個電源排序