Digitaler-Vierkanal-Stromversorgungsmanager Entwicklung von Stromversorgungen beschleunigen

Mit dem LTC2974 stellt Linear Technology einen Stromversorgungs-Manager mit internem EEPROM vor, der für das digitale Management von Stromversorgungssystemen mit vier oder mehr Betriebsspannungsschienen entwickelt wurde. Die Komponente eignet sich für diverse Anwendungsbereiche, wie Automobilelektronik, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Medizin-, Video- und Netzwerktechnik.

Das IC kann positive und negative Stromversorgungen überwachen und steuern. Es kommuniziert über eine I2C-Schnittstelle und wird mithilfe von PMBus-Befehlen gesteuert. Der LTC2974 verfügt über leistungsfähige Debugging-Funktionen für schnelle Fehlerdiagnose im Rahmen der Entwicklung und Produktion von Stromversorgungen und leistet wertvolle Dienste bei der Analyse von Ausfällen.

Jede Stromversorgung, die einen "Run"-Anschluss besitzt, lässt sich über Tracking-Mechanismen oder zeitgesteuert sequenzieren und steuern. Der Baustein kann die Spannungen und Ströme in bis zu vier Kanälen plus vier externe Temperatursensoren gleichzeitig überwachen. Dadurch ist es möglich, auf Veränderungen des RDS(ON) von MOSFETs oder des DCR von Induktivitäten entsprechend zu reagieren. Die zulässigen Ausgangsspannungs- und stromtoleranzen lassen sich für jede der überwachten Stromversorgungen individuell vorgeben.

 Eine digitale Regelschleife misst kontinuierlich die Ausgangsspannungen und hält sie konstant, auch bei Temperaturschwankungen. Sämtliche Stromversorgungs-Überwachungsfunktionen des LTC2974 zeichnen sich durch eine hohe Genauigkeit aus, der Gesamtfehler ist < ±0,25 Prozent – ohne dass hierfür ein Abgleich erforderlich ist. Über die grafische Benutzerschnittstelle (GUI) LTpowerPlay kann der Anwender die Register, anwenderdefinierten Einstellungen und das Fehlerprotokoll intuitiv konfigurieren sowie abfragen. Für Anwendungen, die mehr als vier Stromversorgungen erfordern, lassen sich mehrere LTC2974 mit Einsatz eines 1-Draht-Synchronisationsbusses kaskadieren. Dabei benutzen alle ICs einen gemeinsamen Fehlerbus; die Reaktionen der einzelnen Kanäle auf einen Fehler in einem anderen Kanal sind programmierbar.

 Der LTC2974 enthält alle Funktionsblöcke, die für ein vollständiges digitales Management eines ansonsten rein analogen Stromversorgungssystems notwendig sind, beispielsweise differenzielle Mess- und Abgleichschaltungen, hochauflösende Datenwandler, ein nichtflüchtiges EEPROM und eine genaue Referenz. Der Chip enthält darüber hinaus einen programmierbaren Watchdog-Timer zur Überwachung eines externen MCUs, FPGAs oder ASICs.

Alle vier Kanäle verfügen über die volle Funktionsausstattung – für Überwachung, Sequenzierung, Toleranzbereich-Programmierung, Trimmung und Fehlerschutz. Der Blackbox-Fehler-Logger protokolliert kritische Parameter im EEPROM und ermöglicht es so, bei einem Fehler die genauen Umstände zum Zeitpunkt des Auftretens zu analysieren. In der Anwendung arbeitet der LTC2974 autonom; das IC überwacht die angeschlossenen Stromversorgungen kontinuierlich und führt im Falle eines Fehlers eine vorprogrammierte Aktion aus. Es ist zudem durch einen internen Chip-Temperatursensor geschützt. Der hohe Mixed-Signal-Integrationsgrad ermöglicht es, mit dem Baustein selbst die komplexesten Stromversorgungssysteme auf einfache Weise zuverlässig zu managen.

Der LTC2974 ist in einem 64-poligen, 9 x 9 mm großen, RoHS-konformen QFN-Gehäuse untergebracht. Das Demo-System DC1856 mit USB-zu-PMBus-Controller DC1613 demonstriert das Management von vier diskreten Stromversorgungen durch den LTC2974. Der Preis startet mit $ 8,85 pro IC bei  Abnahme von 1.000 Stück.