何时应将负载点
转换器 (POL) 与 PMBus 结合使用,何时应将数字管理器与老式 POL 结合使用?在这篇文章中,我将提供一些做出此选择的启发法。
为了不误导,我的目标很温和:提供足够的直觉来做出遍选择,这成为一个需要更详细探索的领域。这与在寻找丢失的车钥匙之前重新思考过去 24 小时内您去过哪里没有什么不同,因为您无法立即到处寻找,而且您希望提高找到钥匙的机会。
首先,让我们画一些这些设备的图表,以便我们可以检查它们的基本差异。有时图片可以让事情变得更清楚。
POL 与 PMBus
在数据表上,带有 PMBus 的 POL 可能更像是:双输出……具有数字
电源系统管理功能的降压 DC/DC 控制器。标题中出现了一些设备的结构,但基本的整体形式相当一致。
POL 框图
如果我们在器件中间画一条架构线,则左侧具有 PMBus、遥测、
监控器和驱动 POL 参考输入的 DAC 的所有逻辑。右侧是负载点转换器 (POL)。尽管我们拆分了功能,但它们都在一个包中并作为一台设备购买。
具有 POL 的数字经理
数字管理器没有电源转换级,而是依赖外部 POL。它是一个多封装解决方案。
POL 数字经理
管理器控制每个 POL 的输出电压、电流限制、测量输出和输入以及处理故障。本质上,带有 PMBus 模型的 POL 在虚线处被切断。典型的管理器处理 4 或 8 个 POL。
将 POL 与 PMBus 分开的含义
功能拆分的明显含义(这并不是什么新鲜事,因为 POL 早在管理者之前就已存在)是功能的独立性。POL 市场相当大且多样化,支持非常广泛的解决方案。我们通常将 POL 视为
开关转换器 (SMPS),例如 Buck,但
LDO 同样是可控和可观察的。因此,功能的分离会产生大量的设计组合。
另一方面,由于封装成本很高,因此具有 PMBus 的 POL 每个通道的成本可能较低。由于不需要管理功能和 POL 之间的引脚,因此可以通过更多控制线实现更别的功能和集成。性能在某些方面也将超过分割解决方案的性能。
这是性能与灵活性的经典。然而,对于大型多轨解决方案,全局可能不会遵循这种简单的权衡。那么让我们进一步探索……
设计选择
我的建议是始终首先查看带有 PMBus 的 POL。这些 POL 往往针对特定市场,如果您适合这些利基市场之一,您就可以从紧密集成、简单性和性能中受益。如果您的需求不符合,那么请考虑数字经理。
让我们举几个例子。
实施例1
假设我们的设计需要以下导轨:
1V/20A
3.3V/8A
5V/5A
带 PMBus 的双 POL 和带 PMBus 的单 POL 在这些功率水平下可以正常工作。LTC3880和LTC3883等器件 适合此功率级别或更高功率级别。
实施例2
1V/40A
5V/100mA
3.3V/10A
3.3V/200mA(低噪声)
在此示例中,功率电平存在很大差异,并且其中一个 3.3V 电源轨必须具有低噪声。低噪声 3.3V 电源轨需要 LDO。假设 5V 电源轨无法很好地融入带有 PMBus 的 POL。你可以做到,但你可能会为设备支付太多费用,或者电路板空间可能太大。也许对于 1V 和 3.3V 更高的电源轨,您可以信赖现有的解决方案。像 LTC2974 和 4 个 POL 这样的数字管理器将是一个很好的解决方案。