Überwacht die Wandlungseffizienz von Schaltungsboards

| Redakteur: Thomas Kuther

(Bild: Analog Devices)

Analog Devices hat unter der Bezeichnung Power by Linear LTC2972 einen zweikanaligen Stromversorgungssystem-Manager vorgestellt, mit dem sich Ströme, Leistungen und die Energie auf dem Intermediate Bus zu POL-Wandlern überwachen, begrenzen, sequenzieren und trimmen lassen.

Die kontinuierliche Überwachung der Leistungsaufnahme sowie des Energieverbrauchs von Schaltungsboards ist eine Grundvoraussetzung, um deren Betrieb zu optimieren und den Kühlungsaufwand von Server-Racks beziehungsweise Rechen- oder Datenzentren zu reduzieren und die Betriebskosten zu senken.

Der LTC2972 entlastet den Host von lästigen Abfragen und Berechnungen, indem er komfortabel die aufgenommene Energie, angegeben in Joule, und die Laufzeit über eine PMBus-Schnittstelle bereitstellt. In Verbindung mit digitalen Messwerten von POL-Ausgangsspannungen, Strömen und Leistung lässt sich mit dem LTC2972 die Wandlungseffizienz eines Stromversorgungssystems langfristig überwachen. Durch den Einsatz des LTC2972 können Entwickler die Stromversorgungen für FPGA-, ASIC- und DSP-Boards um software-basierte Überwachungs- und Steuerfunktionen erweitern sowie die Time-to-Market verkürzen, die Systemzuverlässigkeit erhöhen und den Energieverbrauch senken.

Die Ausgangsspannungen von Stromversorgungen werden mithilfe eines klassenbesten 16-bit-Analog/Digital-Wandlers mit einem unbereinigten Gesamtfehler von 0,25% getrimmt, begrenzt und überwacht, was die Board-Yields sowie die Langzeit-Performance erhöht. Die Ausgangsströme von Stromversorgungen werden mit einem Messwiderstand, Spulen-Gleichstromwiderstand (DCR) oder dem IMON-Ausgang einer Stromversorgung gemessen. Versorgungs-Sequenzing, Supervision und Fehlerprotokollierung mit einem internen EEPROM sind enthalten. Störungen lösen eine EEPROM-Blackbox-Aufzeichnung aus, was die Fehleranalyse vereinfacht und zugleich Aufschlüsse für künftige Systemverbesserungen liefert.

Programmierbare Power-Good- oder GPIO-Pins (General-Purpose Input/Output) stehen für jeden Kanal zur Verfügung. Der LTC2972 kann mit anderen Stromversorgungssystem-Managern zusammenarbeiten, um Sequenzierung und Störungsmanagement von mehr als zwei Versorgungsleitungen zu koordinieren. PMBus-konforme Befehle ermöglichen eine flexible Programmierung und das Rücklesen von Daten (Data Readback) des Stromversorgungssystems. Die Konfiguration erfolgt über die grafische Benutzeroberfläche LTpowerPlay®, die alle Power by Linear Stromversorgungssystem-Management-Bauteile (PSM) unterstützt. Einmal programmiert ist für den eigenständigen Betrieb keine zusätzliche Software erforderlich.

Der Stromversorgungssystem-Manager LTC2972 ist je nach Ausführung für den kommerziellen Temperaturbereich von 0 bis 70 °C sowie für den industriellen Temperaturbereich –40 bis 105 °C spezifiziert und wird im 44-poligen QFN-Gehäuse mit 6 mm x 7 mm angeboten. Muster und Evaluierungsboards können online oder beim Analog-Devices-Verkaufsbüro vor Ort bestellt werden.

Leistungsmerkmale des LTC2972

  • Digitale Steuerung von zwei Stromversorgungen
  • Begrenzung oder Trimmen von Versorgungen innerhalb von 0,25% der Zielspannung,
  • PMBus-kompatibler Befehlssatz über I2C/SMBus-Digitalschnittstelle,
  • EEPROM mit ECC für Konfiguration & Blackbox-Störungserfassung,
  • Unterstützt durch die grafische Benutzerschnittstelle (GUI) LTpowerPlay,
  • Versorgungs-Sequenzierung – Zeitbasis, Kaskade, unterstützt Tracking,
  • 16-Bit-ADC mit 0,25% TUE für Monitoring & Erhalt von Telemetrie auf: Eingang: Spannung, Strom, Leistung & Energie; zwei Versorgungsausgänge: Spannung, Strom & Leistung; Baustein & zwei externe Temperaturen.
  • Überwachung von OV/UV-Grenzwerten: Eingangsspannung, zwei Versorgungsspannungen, zwei externe Temperaturen,
  • konfigurierbare Power-Good-Ausgangspins mit programmierbaren Deglitch-Verzögerungen,
  • koordinierte Sequenzierung und koordinierte Fehlerverwaltung für mehrere ADI PSM-Bauteile,
  • eigenständiger Betrieb ohne zusätzliche Software,
  • programmierbarer Watchdog Timer,
  • lässt sich mit 3,3 oder 4,5 bis 15 V betreiben,
  • –40 bis 105 °C Betriebstemperaturbereich,
  • 44-poliges QFN-Gehäuse mit 6 mm x 7 mm.
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