以數(shù)字方式管理電源的簡便方法

裕度控制和監(jiān)視應(yīng)用

　　圖1顯示的是用外部反饋電阻對DC/DC轉(zhuǎn)換器進行監(jiān)視和裕度控制的典型應(yīng)用電路。

　　在輸入V_{IN0_B}監(jiān)視檢測電阻R50上電壓的同時，LTC2970的V_{IN0_A}差分輸入直接檢測負(fù)載點上的電壓。通過用線性搜索算法比較數(shù)字化負(fù)載點電壓和目標(biāo)電壓，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓裕度可以精確地控制到由用戶編程設(shè)置的值上。隨后，可按照需要對由ID_AC0提供的電流進行每伺服迭代1LSB的調(diào)節(jié)。這個電流在電阻R40上衍生出一個以負(fù)載點地為基準(zhǔn)的校正電壓，這個電壓被緩沖到V_OUT0引腳。V_OUT0引腳和轉(zhuǎn)換器反饋節(jié)點之間產(chǎn)生的壓差乘以系數(shù)R20/R30后，加到DC/DC轉(zhuǎn)換器的標(biāo)稱輸出電壓上，這樣伺服環(huán)路就閉合了。電壓裕度控制被禁止時，通過將V_OUT0引腳設(shè)置為高阻抗?fàn)顟B(tài)，可以將轉(zhuǎn)換器的反饋節(jié)點與LTC2970隔離。


　　圖2顯示的是將LTC2970應(yīng)用到一個具有TRIM引腳的DC/DC轉(zhuǎn)換器上。如圖1所示，需要兩個外部電阻：V_OUT0通過電阻R30連結(jié)到TRIM引腳，而I_OUT0由R40終接到DC/DC轉(zhuǎn)換器的負(fù)載點地。加電后，V_OUT0引腳進入缺省設(shè)置的高阻抗?fàn)顟B(tài)，允許DC/DC轉(zhuǎn)換器加電至其標(biāo)稱輸出電壓。加電后，LTC2970的軟連接功能可用來在啟動V_OUT0之前自動找出最接近TRIM引腳開路電壓的IDAC代碼。

　　在需要排序的應(yīng)用中，可通過將GPIO_CFG引腳置為高電平而將LTC2970配置成在加電時推遲DC/DC轉(zhuǎn)換器的啟動。這導(dǎo)致GPIO_0引腳自動拉低DC/DC轉(zhuǎn)換器的RUN引腳，這種低電平狀態(tài)一直保持到SMBus兼容I2C接口釋放RUN引腳為止。

　　LTC2970的絕對準(zhǔn)確度如圖3所示。LTC2970配置成：如果LTC3728 DC/DC轉(zhuǎn)換器的電壓偏離超過1%，LTC2970就跟隨該轉(zhuǎn)換器的輸出之一直到1V。在LTC2970和DC/DC轉(zhuǎn)換器一起從-50℃加熱到 100℃時，LTC2970能夠非常容易地保持輸出電壓在1V的1mV之內(nèi)。當(dāng)LTC2970與LTC3728隔離時，在同樣的溫度范圍內(nèi)， LTC2970的輸出電壓漂移在1.002V至1.0055V之間。

特點

　　LTC2970的一些特點很有益處，從而使它有別于同類解決方案。

增量累加ADC

　　LTC2970的ADC是一個后接sinc²數(shù)字濾波器的二階增量累加（ΔΣ）調(diào)制器，該濾波器以30Hz的轉(zhuǎn)換率將調(diào)制器的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個14位字。采用片上基準(zhǔn)時，該ADC的TUE低于0.5%。

　　與傳統(tǒng)ADC相比，ΔΣ ADC的一個優(yōu)點是片上數(shù)字濾波，再加上大的過采樣率（OSR = 512），使LTC2970對電源電壓采樣時對噪聲影響不敏感。除了調(diào)制器采樣頻率（fs = 30.72kHz）的整數(shù)倍頻率之外，LTC2970的sinc²數(shù)字濾波器均提供了高抑制。在ADC的輸入端加上簡單的RC低通濾波器，可以衰減可能引起DC混疊的紋波分量。

　　ADC的差分輸入可以監(jiān)視負(fù)載點上的電源電壓并檢測電阻電壓。差模和共模輸入范圍為-0.3V～6V。該ADC具有500mV/LSB的分辨率，可以在檢測電阻阻值僅為幾毫歐而檢測電阻上的負(fù)載電流變化范圍又很寬的情況下分辨電壓。就沒有檢測電阻的開關(guān)電源應(yīng)用而言，可用圖4所示的應(yīng)用電路通過電感器的 DC電阻測量負(fù)載電流。