Муфты электромонтажные от производителя Fucon

Сдвоенный модуль регулятора напряжения с цифровым интерфейсом и выходными токами 13 А

Linear Technology LTM4676

Журнал РАДИОЛОЦМАН, апрель 2015

Jian Li, Gina Le, Linear Technology

Design Note 524

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Цифровые системы управления питанием: задание, контроль, изменение и протоколирование параметров

При большом количестве шин питания управление потреблением мощности на печатных платах превращается в сложную задачу, требующую ручных измерений с помощью цифровых вольтметров и осциллографов, а нередко и доработки печатной платы. Для того чтобы сделать управление питанием более простым, особенно в тех случаях, когда управляющий контроллер удален от потребителей энергии, в последнее время все чаще используются решения с управлением по цифровой коммуникационной шине. Цифровая система управления питанием позволяет удаленно задавать, контролировать, изменять и протоколировать параметры источника.

Сдвоенный регулятор μModule с высокой точностью установки и измерения параметров питания

LTM4676 представляет собой микромодуль (μModule), содержащий два DC/DC преобразователя с постоянной частотой переключения и выходными токами 13 А (Рисунок 1). LTM4676 могут не только обеспечивать питанием точки приложения нагрузки и легко конфигурироваться под различные задачи, но и осуществлять телеметрический контроль параметров питания, передавая информацию через шину PMBus – открытый стандарт, основанный на цифровом последовательном интерфейсном протоколе I2C. В модуле LTM4676 объединены лучшие в своем классе аналоговые импульсные регуляторы и высокоточные схемы смешанных сигналов для обработки данных. Во всем диапазоне рабочих температур перехода от –40 °C до 125 °C погрешность стабилизации выходного напряжения не превышает ±1%, а точность измерения тока составляет ±2.5%. В модуль интегрированы 16-битный дельта-сигма АЦП и EEPROM.

Сдвоенный модуль регулятора напряжения с цифровым интерфейсом и выходными токами 13 А
Рисунок 1. LTM4676: двухканальный стабилизатор напряжения μModule
с выходными токами 13 А и интерфейсом PMBus.

Последовательный двухпроводный интерфейс модуля LTM4676 позволяет устанавливать точные уровни или предельные границы выходного напряжения, программировать скорости его нарастания и спада, а также задавать очередность и задержки включения каналов. С помощью интерфейса можно считывать величины входных и выходных токов и напряжений, выходную мощность, температуру, время работы устройства и пиковые значения. Устройство состоит из двух быстродействующих аналоговых контуров управления, точных цифро-аналоговых цепей, EEPROM, силовых MOSFET, катушек индуктивности и дополнительных компонентов, размещенных в корпусе размером 16 × 16 × 5.01 мм.

Микросхема работает при входном напряжении VIN от 4.5 В до 26.5 В, преобразуя его в два выходных напряжения от 0.5 В до 5.4 В. Два выхода можно объединить в один, чтобы получить удвоенный выходной ток: 13 А + 13 А = 26 А.

Внутренняя или внешняя коррекция

В LTM4676 предусмотрена возможность использования как собственных внутренних цепей коррекции, так и внешних, что позволяет оптимизировать переходную характеристику в широком диапазоне рабочих режимов. Из Рисунка 2 видно, что при скачкообразном увеличении нагрузки на 50% выброс выходного напряжения составляет всего 94 мВ пик-пик.

Сдвоенный модуль регулятора напряжения с цифровым интерфейсом и выходными токами 13 А
Рисунок 2. Переходная характеристика LTM4676 в схеме, изображенной
на Рисунке 1, при VIN = 12 В, VOUT1 = 1.8 В, IO = 6.5 A … 13 A.

Объединение каналов для получения выходных токов до 100 А при выходном напряжении 1 В

В микросхеме реализована архитектура с управлением по пиковому току на постоянной частоте переключения, обеспечивающая поцикловое ограничение тока и простое распределение токов между несколькими фазами. Соединяя параллельно несколько модулей, можно увеличить ток нагрузки. Например, четыре модуля LTM4676, включенные параллельно, могут отдавать выходной ток до 100 А. На Рисунке 3 показана термограмма платы с четырьмя модулями.

Сдвоенный модуль регулятора напряжения с цифровым интерфейсом и выходными токами 13 А
Рисунок 3. Термограмма платы с четырьмя модулями LTM4676.
VIN = 12 В, VOUT = 1.0 В/100 А, скорость обдува 100 м/мин.

При скорости воздушного потока 100 метров в минуту температура горячей зоны поднимается всего лишь до 64.3 °C. Столь однородная тепловая картина обусловлена отличными характеристиками распределения тока. На Рисунке 4 приведена фотография демонстрационной платы с четырьмя стабилизаторами μModule LTM4676, объединенными в один регулятор с выходным током 100 А и напряжением 1 В.

Сдвоенный модуль регулятора напряжения с цифровым интерфейсом и выходными токами 13 А
Рисунок 4. Четыре модуля LTM4676 могут обеспечить
нагрузку током 100 А.

Заключение

Цифровые устройства управления питанием компании Linear Technology предоставляют все критически необходимые данные. Через цифровую шину пользователи получают информацию о токе нагрузки, входном токе, выходных напряжениях, расчетной мощности потребления и КПД, а также имеют доступ к другим параметрам управления мощностью. Это делает возможной прогнозную аналитику, минимизирует операционные затраты, повышает надежность и позволяет реализовать интеллектуальное управление энергией.

Цифровой мониторинг и управление питанием системы, основанные на использовании LTM4676, сокращают количество необходимых компонентов и упрощают топологию печатной платы, ускоряя оценку характеристик, накопление данных и оптимизацию системы на этапах макетирования, освоения производства и эксплуатации изделия.

Материалы по теме

  1. Datasheet Linear Technology LTM4676.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Dual 13A μModule regulator with digital interface for remote monitoring & control of power

25 предложений от 15 поставщиков
Conv DC-DC 4.5V to 26.5V Step Down Dual-Out 0.5V to 5.4V 13A/13A uModule Automotive 144Pin BGA Tray
AliExpress
Весь мир
LTM4634IY LTM4601EV LTM4644IY-1 LTM4611IV LTM4603EV LTM4603IV LTM4600HVIV LTM4676AEY LTM4601HVIV LTM8032MPY IC
951 ₽
AiPCBA
Весь мир
LTM4676AEY#PBF
Analog Devices
1 680 ₽
ЭИК
Россия
LTM4676AEY#PBF
Linear Technology
от 12 366 ₽
Vess Electronics
Весь мир
LTM4676AIY#PBF
Analog Devices
по запросу
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя