表2 四通道電壓監(jiān)控器與電源時序控制器

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　　有些系統(tǒng)具有許多電源軌，采用這種使用大量IC，并利用電阻和電容來設置時序和閾值電平的分立解決方案會變得過于復雜、成本過高，且不能提供適當的性能。

　　具有八路電壓軌的系統(tǒng)會需要復雜的上電時序控制。每路電壓軌都要監(jiān)控，以免出現欠壓或過壓故障。發(fā)生故障時，根據故障機制，需要關斷所有電源電壓，或初始化電源關斷時序。此外，必須根據控制信號的狀態(tài)采取相應措施，并根據電源的狀態(tài)產生標志位。如果使用分立器件和簡單的IC來實現如此復雜的電路，可能需要數以百計的器件，這將會占用很大的電路板空間，并耗費大量成本。

　　在具有四路或更多電源的系統(tǒng)中，使用集中式器件來管理電源比較可取。圖6所示的是采用這種方法的一個例子。

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　　圖6 用于八路電源系統(tǒng)的集中式時序控制與監(jiān)控解決方案

　　集中式監(jiān)測和時序控制

　　ADM106x Super SequencerTM11系列產品使用比較器，但是有一些不同之處。每個輸入端都有兩個專用比較器，以實現欠壓和過壓檢測，這樣便可對DC/DC轉換器ADP1821和ADP2105以及LDO ADP1715所產生的電壓軌提供窗口監(jiān)控。在電源上電之前，欠壓故障是正常的狀態(tài)，因此這個指示可用于時序控制。過壓狀態(tài)通常表示一種嚴重故障，如FET或電感器短路，必須立即采取行動。

　　通常，系統(tǒng)中包含的電源數量越多，系統(tǒng)就越復雜，因此精度限制也越嚴格。另外，在低壓狀態(tài)下，例如1.0V和0.9V，利用電阻來設定精確的閾值也變得很有挑戰(zhàn)性。雖然對于5V電源軌來說，可接受10%的容差，但對1V電源軌來說，這個容差是不能接受的。ADM1066在最壞情況下允許輸入檢測器比較器的閾值被設定在1%范圍內，而與電壓(低至0.6V)無關，并可工作在該器件允許的整個溫度范圍內。這可以增加每個比較器的內部毛刺濾波和遲滯。其邏輯輸入可用于啟動上電時序控制、關閉所有電源軌，或執(zhí)行其它功能。

　　比較器的信息被送入功能強大和靈活的狀態(tài)機內核，這些信息具有以下幾種用途。

　　時序控制：當最近的使能電源的輸出電壓進入到窗口中時，時間延遲被觸發(fā)，以按照上電時序接通下一個電源軌?？赡苄枰哂卸嘀厣想娕c斷電時序，或具有差別較大的上電與斷電時序的復雜時序控制。

　　超時：如果已經使能的電源軌沒有按照預期上電，可以執(zhí)行一套適當的應對措施(例如產生一個中斷信號或關閉系統(tǒng))。相比之下，純模擬的解決方案只會令系統(tǒng)簡單地掛在時序中的那一點上。

　　監(jiān)控：如果任一電源軌上的電壓超出了預設的窗口，可以根據發(fā)生故障的電源軌、故障類型和當前的工作模式，采取適當的應對措施。含有五路以上電源的系統(tǒng)通常都相當昂貴，因此全面的故障保護是極為重要的。

　　即使系統(tǒng)中的最高電壓只有3V，仍然可以通過內置電荷泵產生大約12V的柵極驅動電壓，從而允許輸出能夠直接驅動串聯的N溝道FET。其它額外的輸出能夠使能或關斷DC/DC轉換器或穩(wěn)壓器，使輸出內部上拉至其中一個輸入電壓或內置的穩(wěn)壓電壓。輸出也可以被指定為開漏輸出。輸出可以用作狀態(tài)信號，如電源良好或上電復位。如果需要的話，狀態(tài)LED可以直接由輸出來驅動。

　　電源調整

　　除了能夠監(jiān)控多路電壓軌并提供復雜的時序控制解決方案之外，ADM1066等集成電源管理器件還可以用于暫時或永久調整某些電壓軌電壓。通過調節(jié)器件上調整節(jié)點或反饋節(jié)點上的電壓，可以改變DC/DC轉換器或穩(wěn)壓器的電壓輸出。一般來說，通過介于輸出與地之間的電阻分壓器，來調整/反饋引腳上設置的標稱電壓，從而設置標稱輸出電壓。通過切換反饋回路中的額外電阻或控制可變電阻的簡單方案，可以改變調整/反饋電壓，進而調節(jié)輸出電壓。

　　ADM1066具有DAC(數模轉換器)，可以直接控制調整/反饋節(jié)點。為了實現最大的效率，這些DAC不會在地與最大電壓間工作，而是會以標稱的調整/反饋電平為中心點，在一個相當窄的窗口中工作。衰減電阻器的阻值可決定電源模塊輸出的遞增變化和DAC的每個LSB變化。這種開環(huán)調節(jié)方式提供了提升容限或降低容限的標準，相當于那些利用參考電路中的數字電阻切換所獲得的結果，而且可以將輸出調節(jié)到類似的精度。

　　ADM1066還包含一個用來測量電源電壓的12bit ADC(模數轉換器)，以實現閉環(huán)電源電壓調節(jié)方案。通過給定的DAC輸出設置，電源模塊的電壓輸出可由ADC采集轉換，并利用軟件與所設定的目標電壓進行比較。這樣，便可調整DAC來校準電壓輸出，使其盡可能接近目標電壓。這個閉環(huán)方案提供了一個非常精確的電源調節(jié)方法。使用閉環(huán)方法時，與外部電阻的精度無關。在圖6中，DC/DC4的輸出電壓便是利用其中一個內置DAC來進行調整的。

　　這種電源調節(jié)方案有兩個主要應用。首先是電源容限的概念，也就是說，當電源處于規(guī)定的設備電源電壓范圍邊界時，測試系統(tǒng)對電源做出的反應。數據通信、電信、蜂窩電話基礎設施、服務器和存儲區(qū)域網絡設備等制造商在將其系統(tǒng)交付給終端客戶之前，必須進行嚴格的測試。系統(tǒng)中的所有電源電壓都應該在一定的容差范圍內工作(例如±5%、±10%)。通過確保正確運行所進行的測試，電源容限允許所有的內置電源被調節(jié)到容差范圍的上限和下限。具有電源調節(jié)能力的集中式電源管理器件，可用于進行這種容限測試，同時使得只需完成一次測試所需的額外器件最少、PCB面積最小——在制造商的測試地點進行容限測試期間。

　　通常需要進行全范圍測試，也就是，在設備的整個工作電壓范圍和整個溫度范圍內進行測試， ADM1062不僅集成了閉環(huán)電源容限電路，還集成了溫度檢測和回讀功能。

　　電源調節(jié)方案的第二個應用是補償工作現場的系統(tǒng)電源波動。造成電源波動的原因有許多種，就短期而言，當溫度改變時，電壓的輕微變化是十分常見的;就長期來說，某些器件參數可能會隨產品的長期使用而產生輕微的漂移，這也可能導致電壓的漂移。ADC及DAC環(huán)路可被周期性地激活(例如每10 s、30 s或60 s)，再加上軟件校準環(huán)路，就可以使電壓保持在其應有的范圍內。

　　靈活性

　　ADM1066具有內置非易失性存儲器，在系統(tǒng)開發(fā)過程中，當時序控制與監(jiān)控需求不斷發(fā)展時，可以根據需要進行多次重新編程，這意味著硬件設計可以在產品原型設計的初期完成，而監(jiān)控和時序控制的優(yōu)化可以隨著項目的進展來進行。

　　數字溫度和電壓測量等功能可以簡化并加速評估過程;容限工具則允許在開發(fā)過程中對電源電壓進行調節(jié)。因此，當關鍵的ASIC、FPGA或處理器也正處在開發(fā)階段，且由于推出新版本的芯片，引起電源電壓電平或時序需求不斷變化，可以通過軟件14 GUI(圖形用戶界面)來完成簡單的調節(jié)。在幾分鐘內對電源管理器件進行重新編程，將變化因素考慮進去，而無需對電路板上的器件進行物理級改變，也不會發(fā)生需要重新設計硬件等更糟的狀況。