电源

<strong>作者：Jiayuan Wang</strong>

<strong>简介</strong>

输液和输血等程序要求监控液体的确切数量，因此这些应用需要采用精确、易于实施的方法来实现液位的检测。本文描述 24 位电容-数字转换器和液位检测技术，可通过测量电容对液位进行高性能检测。

<strong>电容测量基础知识</strong>

电容是物体存储电荷的能力。电容 C 定义如下：

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Analog Devices, Inc. (ADI) 宣布推出Power by Linear™ ADM1266 Super Sequencer® 超级时序控制器，这是一款高度可编程器件，可对多达17个电源进行监控、时序控制和裕量调节。对于供电轨数量较多的情况，可用专有的双线式器件间总线同步操作16个ADM1266。内置的时序控制引擎负责监控各电源故障检测器、通用输入/输出和定时器，按用户确定时序开启和关闭电源。所有配置均通过直观的ADI Power Studio图形用户界面实施，从而缩短了设计时间。

ADM1266为管理网络路由器、交换机、服务器和数据存储系统中FPGA、ASIC和处理器板上的复杂电源系统提供了一种高度灵活且简单的解决方案。

• 查看ADM1266产品页面，下载数据手册，申请样片和订购评估板： www.analog.com/cn/ADM1266

ADM1266 集成一个模数转换器 (ADC) 和 9 个电压输出数模转换器 (DAC)，后者负责调节 DC/DC 转换器的反馈节点或基准以实现闭环自动裕量调节系统。非易失性 EEPROM 负责根据时序控制引擎配置的指令，记录电压、时间和故障信息，从而加快故障调试。

Analog Devices, Inc. (ADI) 今日推出低功耗、高性能的24位单通道Σ-∆ ADC AD7768-1，该器件适用于 AC 和 DC 信号的精确转换。对于那些用于预测性维护 (振动和电能质量) 的状态监控、音频测试、声学、结构健康以及模块自动化电气测试设备应用，AD7768-1可实现高功效的仪器仪表解决方案，也可用于实现临床EEG/EMG/ECG等医疗健康应用。

AD7768-1采用单个可配置且可重复使用的数据采集封装，兼具 AC 和 DC 性能，建立了新的行业标准。这使得仪器仪表和工业系统设计人员可以重复使用核心采集链，以支持通道至通道隔离式和非隔离式应用的多个测量变量。单个转换器支持多个设备平台、性能点和测量范围，可减少参考设计的数量，同时降低成本并缩短上市时间。

AD7768-1集成功率可扩展的Ʃ-Δ调制器和数字滤波器，在仪器仪表应用中可实现 AC 和 DC 信号的同步、精确测量。AD7768-1具有高吞吐率和110.8kHz输入带宽，可降低测试成本并缩短测试时间，改善测试测量的质量和完整性。

Analog Devices, Inc (ADI) 宣布推出 Power by Linear™ LTM4678，该器件是一款具有 PMBus 数字接口的双通道 25A 或单通道 50A 降压型µModule® 稳压器。 LTM4678 将两个电感器叠置并裸露在 BGA 封装的顶部以充当散热器，可帮助散发封装内部的热量，从而使器件保持低温。用户可利用片内 EEPROM 和 PMBus I2C 测量、改变和记录主要的电源参数，例如电压、负载电流、温度和时序。5 个 LTM4678 能够通过均流 (各分担 50A) 为处理器、FPGA 和 ASIC 等负载提供高达 250A 的电流。主要应用包括 PCIe 板、通信基础设施、云计算、光学以及医疗、工业和测试与测量设备。

• 查看 LTM4678 产品页面、下载数据手册、订购样片和评估板：www.analog.com/cn/LTM4678
LTM4678 将 DC/DC 控制器、EEPROM、功率 FET、电感器和支持组件集成在一个 16mm x 16mm x 5.86mm BGA 封装中。确保整个电压、负载和温度范围内 (–40°C 至 125°C) 的输出电压精度为 ±0.5%。

<strong>作者：Irvin Ou</strong>

最近，超大规模集成 (VLSI) 技术的发展扩宽了数字控制应用范围，尤其是在电源电子元件方面的应用。数字控制IC具有多种优势，比如裸片尺寸更小、无源元件数量更少、成本更低。另外，数字控制可利用电源管理总线 (PMBus™) 来完成系统配置；高级控制算法能改善性能；可编程性则可实现应用优化。随着数字电源管理的进一步普及并代替大量模拟控制器，它必须保持现有功能的向后兼容性，从而使数字电源模块和模拟电源模块均可在同一个系统中工作。

模拟电源模块中一般使用输出电压调整，这样最终用户可以通过外部电阻更改电源模块的输出电压。它具有增强的灵活性，允许将某些经过选择的标准模块用到几乎所有应用中，而无论电压要求如何。图1显示AGF600-48S30模拟电源模块中调整输出电压的典型配置。

输出电压可通过改变连接电源模块正输出端或接地端的电阻来进行调节。通过连接外部电阻RUP并使RDOWN浮空，可以向上调整输出电压（高于标称输出电压），或者通过连接外部电阻RDOWN并使RUP短路（电阻值为零）向下调整（低于标称输出电压）。

<strong>作者：Barry Zhang 和 Alex Buda</strong>

<strong>简介</strong>

许多系统设计人员使用Σ-Δ型ADC和RTD（电阻式温度检测器）进行温度测量，但实现ADC数据手册中规定的高性能时有困难。例如，一些设计人员可能只能从16位至18位ADC获得12至13个无噪声位。本文介绍的前端技术能够使设计人员在其系统设计中获得16个以上的无噪声位。

在比率式测量中使用RTD有一定优势，因为它能消除激励电流源的精度和漂移等误差源。下面是4线RTD比率式测量的典型电路。4线式配置的优势是可消除由引脚电阻产生的误差。

<strong>作者：Martin Murnane、Chris Augusta</strong>

<strong>上电考量</strong>

人们常常想当然地为印刷电路板上的电路上电，殊不知这可能造成破坏以及有损或无损闩锁状况。这些问题可能并不突出，直到量产开始，器件和设计的容差接受检验时才被发现，但为时已晚，项目和产品的时间及交货将会受到极大影响，成本大幅攀升。为了解决这一阶段中发现的错误，将需要进行大量修改，包括PCB布局变更、设计更改和额外的异常现象等。

随着集成电路(IC)时代的到来，许多功能模块被集成到一个IC中，因而需要利用多个电源为这些模块供电。这些电源的电压有时候相同，但更多时候是不同的。市场上的片上系统(SoC) IC越来越多，这就产生了对电源进行时序控制和管理的需求

<strong>Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司</strong>

开关模式电源有三种常用电流检测方法是：使用检测电阻，使用MOSFET RDS(ON)，以及使用电感的直流电阻(DCR)。每种方法都有优点和缺点，选择检测方法时应予以考虑。

<strong>检测电阻电流传感</strong>

作为电流检测元件的检测电阻，产生的检测误差最低（通常在1%和5%之间），温度系数也非常低，约为100 ppm/°C(0.01%)。在性能方面，它提供精度最高的电源，有助于实现极为精确的电源限流功能，并且在多个电源并联时，还有利于实现精密均流。

<strong>Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司</strong>

电流检测电阻的位置连同开关稳压器架构决定了要检测的电流。检测的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流（连续导通模式下电感电流的最小值）和平均输出电流。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。

<strong>放置在降压调节器高端</strong>

对于降压调节器，电流检测电阻有多个位置可以放置。当放置在顶部MOSFET的高端时（如图1所示），它会在顶部MOSFET导通时检测峰值电感电流，从而可用于峰值电流模式控制电源。但是，当顶部MOSFET关断且底部MOSFET导通时，它不测量电感电流。

<strong>Henry Zhang、Mike Shriver和Kevin B. Scott ADI公司</strong>

电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点，被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分，它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。

<center><img src="http://adi.eetrend.com/files/2018-06/wen_zhang_/100012095-42917-pingmuk…; alt=""></center>

<center>图1. 开关模式电源电流检测电阻(RS)</center>