精準(zhǔn)監(jiān)控電流/電壓 數(shù)位電源管理需求看漲

數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)將成為提高半導(dǎo)體元件能源使用效率的重要關(guān)鍵。過(guò)往工程師在開(kāi)發(fā)電子元件時(shí)若須調(diào)整元件電源效率，往往須大費(fèi)周章調(diào)整電路板，因此業(yè)界提出數(shù)位電源系統(tǒng)管理(DigitalPowerSystemManagement,PSM)技術(shù)，協(xié)助元件開(kāi)發(fā)商在短時(shí)間內(nèi)以數(shù)位介面監(jiān)測(cè)、修改元件參數(shù)(Parameter)，以提高元件能源使用效率。

凌力爾特微型模組電源產(chǎn)品行銷(xiāo)經(jīng)理AfshinOdabaee指出，數(shù)位電源管理技術(shù)將有助于資料中心廠商精準(zhǔn)監(jiān)控電力使用情形，不僅可節(jié)省額外電費(fèi)，更可以避免電力系統(tǒng)失效時(shí)所產(chǎn)生的巨大損失。

凌力爾特(LinearTechnology)μModule電源產(chǎn)品行銷(xiāo)經(jīng)理AfshinOdabaee表示，伺服器從元件、電路板至系統(tǒng)整體的耗電變化已成為資料中心可靠度的重要指標(biāo)，不過(guò)，要減少整體電力消耗則須精準(zhǔn)觀察每個(gè)層級(jí)的用電量。數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)能透過(guò)數(shù)位匯流排(DigitalBus)提供設(shè)計(jì)人員重要的電源相關(guān)數(shù)據(jù)，包括負(fù)載電流、輸入電流、輸出電壓、運(yùn)算電力消耗、整體效率以及其他電源管理參數(shù)等。

Odabaee進(jìn)一步指出，與傳統(tǒng)負(fù)載點(diǎn)(PointofLoad,POL)轉(zhuǎn)換器相較，數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)能提供三大優(yōu)勢(shì)，包括電壓優(yōu)化(VoltageOptimization)、動(dòng)態(tài)控制電壓輸出以及系統(tǒng)級(jí)的電力監(jiān)控。

關(guān)于電壓優(yōu)化特色，Odabaee分析，由于電壓輸出精準(zhǔn)度對(duì)特定應(yīng)用積體電路(ASIC)及現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列(FPGA)供電而言至關(guān)重要，但傳統(tǒng)電源供應(yīng)輸出電壓在溫度變化時(shí)容易產(chǎn)生飄移(Drift)，并可能破壞整體設(shè)計(jì)。數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)則能持續(xù)地以高精度及可靠的類(lèi)比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(ADC)量測(cè)電壓輸出情形。與此同時(shí)，時(shí)間伺服回路(TimeServoLoop)將自動(dòng)調(diào)整修正數(shù)位類(lèi)比轉(zhuǎn)換器(TrimDAC)值，消除輸出電壓偏移情形，改善供電精準(zhǔn)度。

另一方面，數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)還能動(dòng)態(tài)控制輸出電壓。傳統(tǒng)電源供應(yīng)電壓通常系固定的，且無(wú)法簡(jiǎn)單地改變;數(shù)位電源系統(tǒng)管理方案將可透過(guò)雙線(2-wire)數(shù)位介面，調(diào)整1毫伏特(mV)以下的電源變化，工程師可輕松地以此調(diào)整系統(tǒng)效能、最小化能源浪費(fèi)。

事實(shí)上，數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)最重要的功能系系統(tǒng)級(jí)電源監(jiān)控。傳統(tǒng)電源供應(yīng)方案中，電源監(jiān)控功能往往被分開(kāi)放至直流對(duì)直流(DC-DC)穩(wěn)壓器(Regulator)上，僅有部分過(guò)電壓/低電壓(OV/UV)以及過(guò)電流(OC)錯(cuò)誤可被偵測(cè)并傳送至主控制器中;數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)的電源監(jiān)控則系內(nèi)建功能且可編程。當(dāng)以數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)管理電源供應(yīng)情形，可計(jì)算上述電壓/電流錯(cuò)誤與高精度電壓、電流及溫度等變化關(guān)聯(lián)情形，并儲(chǔ)存于內(nèi)部非揮發(fā)性記憶體，以進(jìn)一步除錯(cuò)并分析根本肇因。

凌力爾特最新μModule降壓DC-DC穩(wěn)壓器--LTM4676已導(dǎo)入數(shù)位電源系統(tǒng)管理技術(shù)，在16毫米(mm)×16毫米×5.01毫米的球閘陣列(BGA)封裝中，整合雙組類(lèi)比控制回路、精密混合訊號(hào)電路、電子式可清除可編程唯讀記憶體(EEPROM)、功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(MOSFET)、電感和支援零組件，可彈性調(diào)整電源供應(yīng)情形，提供能源使用效率。