Ao projetar uma fonte de alimentação multi-rail, o desafio aumenta exponencialmente com cada trilho adicional, e os designers devem considerar como coordenar dinamicamente a seqüência de energia e tempo, reinicialização, monitoração de falhas e resposta adequada para proteger o sistema. Os designers sabem que, à medida que os projetos passam da prototipagem para a produção, a chave para o sucesso em lidar com esse ambiente dinâmico é a flexibilidade, e as soluções que minimizam as mudanças de hardware e software são soluções ideais para o desenvolvimento.
Uma abordagem de design de fonte de alimentação multi-rail ideal é que, desde o design até o design, usando apenas um IC, não há necessidade de mudar a fiação ao longo da vida do produto. O IC monitora e classifica de forma autônoma múltiplos trilhos de energia e colabora com outros CIs, nenhum Monitora perfeitamente vários reguladores de energia no sistema para fornecer gerenciamento de falhas e reset. Quando o sistema está conectado ao barramento I2C, os designers podem usar um poderoso software baseado em PC para configurar o sistema em tempo real para visualização e depuração do sistema.
O LTC2937 é um seqüenciador de tensão de 6 canais e EEPROM e um supervisor de alta precisão. Cada um dos 6 canais possui dois comparadores dedicados que monitoram com precisão a sobretensão e a precisão com uma precisão de ± 0,75%. Condições de subtensão. O limite do comparador pode ser configurado individualmente com resolução de 8 bits de 0,2 V a 6 V. Esses comparadores são rápidos com um atraso de propagação de inatividade de pico de 10 μs. Cada canal de seqüenciador possui uma saída de habilitação , Que controla o portão de um regulador de tensão externo ou uma passagem FET. A tensão do polímero e a temporização do seqüenciador são individualmente configuráveis para incluir seqüenciamento para cima e para baixo, parâmetros de temporização de seqüenciamento e resposta de falha. A EEPROM incorporada automatiza totalmente o dispositivo e alimenta o sistema no estado correto para o controle. Além disso, vários LTC2937s podem operar cooperativamente para seqüenciar de forma autônoma até 300 suprimentos em um único sistema e usar um único Ônibus de comunicação.
O comportamento autônomo de resposta a falhas do LTC2937 e os registros de depuração controlam, visualizam e gerenciam falhas de energia. O LTC2937 detecta automaticamente uma condição de falha e desliga o sistema de forma coordenada. O dispositivo pode permanecer desligado ou tentar desligar, Reordenar a fonte de alimentação Em sistemas com um microcontrolador e um I2C / SMBus, o LTC2937 fornece informações detalhadas sobre o tipo e causa da falha e do status do sistema. O microcontrolador pode tomar uma decisão sobre o que responder ou permitir que o LTC2937 responda a si mesmo.
Tabela 1: Sequenciador e Supervisor Programável de 6 Canais com EEPROM
Controle de potência dos três passos
Um ciclo de energia tem três etapas em execução: ativar o seqüenciamento, monitoramento e apagar a seqüência. A Figura 2 mostra essas fases para um sistema típico. No seqüência de inicialização, cada fonte de energia deve aguardar e, em seguida, dentro de um tempo especificado Para a tensão correta. Durante a fase de monitoramento, cada fonte de energia deve permanecer dentro dos limites especificados de sobretensão e subtensão. Cada fonte de energia deve estar em modo de espera durante o seqüenciamento desligado (a ordem é muitas vezes diferente do seqüenciamento de inicialização) , Em seguida, desligue para um período de tempo definido, podem ocorrer erros a qualquer momento, causando uma falha do sistema. O desafio do design é projetar um sistema onde todas essas etapas, bem como todas as variáveis, são facilmente configuráveis, mas devem ser cuidadosamente controladas.
Quando a transição de entrada ON para ativa, a seqüência de inicialização começa. O LTC2937 é ligado na ordem de sequência, um de cada vez, e cada um é monitorado para garantir que a tensão de alimentação sobe acima do limite definido antes do tempo especificado. Qualquer fonte de energia que não atende aos requisitos de tempo definido desencadeia uma falha de classificação.
Fornecer um Relógio de localização de seqüência é uma vantagem única do LTC2937 Cada canal recebe um local de classificação (1 a 1023) e recebe um sinal de habilitação quando o LTC2937 conta um número de localização ordinal dado. Os canais com localização ordinal 1 estão sempre presentes Se você alterar a especificação do sistema para exigir que os dois canais sejam ordenados em uma ordem diferente, as posições ordenadas podem ser trocadas e o segundo canal energizado ao contar para a posição classificada 1 para contar para a posição classificada O primeiro canal é ativado em 2. Múltiplos LTC2937s podem compartilhar as informações de localização de seqüência para que, para todos os chips LTC2937, a posição de seqüência N apareça ao mesmo tempo e os canais controlados por diferentes chips podem participar no mesmo pedido (veja a Figura 3 ).
A fase de monitoramento começa quando o último canal se eleva e atravessa seu limite de subtensão. Durante a fase de monitoramento, o LTC2937 usa seu comparador de alta precisão para monitorar continuamente cada uma das tensões de entrada para verificar se excedem os limites de sobretensão e subtensão. O dispositivo ignora a pequena interferência no sinal de entrada e apenas dispara quando a tensão excede o limite por magnitude suficiente e dura o suficiente. Quando o LTC2937 detecta uma falha, o dispositivo responde imediatamente ao comportamento de resposta de falha do monitor configurado Em uma situação típica, o dispositivo desliga todas as fontes de energia ao mesmo tempo, afirma RESETB no sistema e, em seguida, tenta fazer o ciclo de energia na seqüência de inicialização normal, evitando que a fonte de alimentação forneça parte do sistema sem energia a outras partes ou evitando O sistema executa uma recuperação de falha inconsistente após uma falha Múltiplos LTC2937s em um sistema compartilha informações de status de falha e responde as falhas do outro para manter a coerência completa entre as pistas cooperantes à medida que a falha retoma. Numeroso comportamento de resposta de falha programável para atender a diferentes necessidades de configuração do sistema.
A fase de seqüência de desligamento começa quando a entrada ON diminui e o relógio de posição de seqüência começa a contar novamente para desligar a fonte de alimentação, mas todos os parâmetros de seqüência de desligamento não são afetados pelos parâmetros de sequenciação de energia. Os canais podem ser desenergizados em qualquer ordem A sequenciação e vários chips LTC2937 coordenam a sequenciação de todos os suprimentos controlados. Cada fornecimento deve cair abaixo do seu limite de descarga para um limite de tempo especificado no seqüenciamento desligado, caso contrário, desencadeia falhas de seqüência. O LTC2937 está disponível com um opcional A fonte de corrente retira a tensão de alimentação para efetivamente descarregar a fonte de alimentação que muda lentamente.
Os horários de classificação de classificação exigem ordem de classificação baseada em eventos, com cada evento aguardando a ocorrência de um evento antes de continuar. O LTC2937 também permite uma ordenação baseada no tempo que pode ser usada em sistemas que iniciam o trilho de energia em um ponto de tempo predeterminado. Os registros reconfiguráveis são ambos Disponível no modo de classificação baseado no tempo, mas também no modo de classificação baseado em eventos.
LTpowerPlay torna as coisas fáceis
O LTC2937 possui um conjunto abrangente de registros poderosos que são fáceis de controlar. A interface gráfica de usuário (GUI) do LTpowerPlay exibe todas as informações nos registros de status e depuração em uma única interface fácil de usar. A GUI é implementada em um I2C / SMBus O ADI é qualquer IC do Power Systems Management, incluindo o LTC2937, para configurar um ou mais LTC2937s com apenas alguns cliques no mouse.
LTpowerPlay salva a configuração no PC e grava a configuração na EEPROM do LTC2937. Esta GUI também mostra todas as informações de depuração para falhas do sistema. LTpowerPlay mostra quando a alimentação está acabada ou não está em tensão ou, Após uma falha, a GUI permite o controle completo dos reinícios do sistema. LTpowerPlay é parte integrante do desempenho do sistema durante cada fase do projeto - partida, configuração, modulação e operação.
Conclusão
O LTC2937 simplifica o seqüenciamento e monitoramento de energia. O dispositivo forma um sistema completo que requer muito pouco espaço de placa. O LTC2937 é extremamente flexível e reconfiguravel e opera de forma autônoma com registros EEPROM. O LTC2937 funciona de forma independente Ou com outros chips em um sistema grande para coordenar de forma perfeita a operação de até 300 fontes de alimentação.