LTC?2933 和 LTC2936 是 6 通道 I 2帶EEPROM的C/SMBus可編程電壓監(jiān)控器。表 1 顯示了凌力爾特廣泛的可編程電壓監(jiān)控器和電力系統(tǒng)管理器系列。LTC2933 和 LTC2936 非常適合于需要準(zhǔn)確電源過壓 （OV） 和欠壓 （UV） 檢測(cè)的多軌系統(tǒng)。

無與倫比的多功能性

以下功能可以通過 I 進(jìn)行配置、讀取、修改和存儲(chǔ)在板載 EEPROM 中。2C/SMBus 接口：

六個(gè)輸入中的每一個(gè)都有兩個(gè)電壓閾值

比較器極性和映射到 GPIO 引腳

GPIO 模式、極性和延遲

GPI 模式、極性和到 GPIO 引腳的映射

比較器輸出映射到專用比較器輸出引腳 （僅限 LTC2936）

我2C/SMBus 寫保護(hù)

第一個(gè)故障快照

每個(gè)通道的閾值設(shè)置可在多個(gè)電壓范圍內(nèi)編程，每個(gè)范圍具有 256 個(gè)設(shè)置（參見表 2 和表 3）。可編程性消除了針對(duì)不同閾值電壓或其他功能組合鑒定、采購(gòu)或庫(kù)存獨(dú)特器件的需要。

上電后發(fā)生的第一個(gè)故障的快照存儲(chǔ)在EEPROM中，可用于調(diào)試復(fù)雜系統(tǒng)中的電源故障。這些器件還會(huì)在易失性存儲(chǔ)器中記錄后續(xù)故障。瞬時(shí)狀態(tài)和故障歷史記錄都可以通過 I 遠(yuǎn)程訪問2C/SMBus 接口。

故障和輸入信號(hào)的各種組合可以映射到任何通用輸入-輸出（GPIO）引腳，從而為應(yīng)用設(shè)計(jì)提供了靈活性。GPIO引腳也可以編程為充當(dāng)SMBus ALERT輸出。LTC2936 具有 6 個(gè)專用比較器輸出 （CMPn），可用于簡(jiǎn)單的排序應(yīng)用。

通用輸入 （GPIn） 引腳上的一對(duì)附加輔助比較器具有 500mV 預(yù)設(shè)閾值和可編程極性。這些輔助比較器的輸出可以映射到任何 GPIOn 引腳，從而允許器件監(jiān)控多達(dá) 8 個(gè)輸入。GPIn 引腳還可配置為屏蔽任何 UV 故障 （UVDIS）、屏蔽 UV 和 OV 故障 （MARG）、充當(dāng)手動(dòng)復(fù)位輸入 （MR） 或?qū)ζ骷M(jìn)行寫保護(hù) （僅 WP、LTC2936）。OV和UV故障的屏蔽可用于排序或電源裕量調(diào)節(jié)。

一個(gè)精確的線性穩(wěn)壓器輸出 （3.3V ± 2.5%） 可用作基準(zhǔn)電壓，用于將負(fù)電源軌電平轉(zhuǎn)換到器件可監(jiān)控的范圍內(nèi)。高輸入阻抗精度范圍可在輸入電流小于 10nA 的情況下實(shí)現(xiàn)此功能。此模式可在 LTC2933 的 V5 和 V6 以及 LTC2936 的所有輸入上使用。

LTC2933 自動(dòng)選擇施加在通道 V1–V4 上的最高電壓作為電源電壓。當(dāng)多軌系統(tǒng)中多個(gè)電源軌可能發(fā)生故障時(shí)，這提高了系統(tǒng)可靠性。LTC2936 采用一個(gè)專用電源輸入。該輸入可由一個(gè)外部 3.3V 穩(wěn)壓器或 3.4V 至 13.9V 電源驅(qū)動(dòng)。

閾值精度

在大多數(shù)應(yīng)用中，電源電壓必須保持在相對(duì)較窄的容差范圍內(nèi)。監(jiān)控器可以保證的有效公差是閾值設(shè)置分辨率和比較器精度的函數(shù)。LTC2933 和 LTC2936 提供了多個(gè)閾值范圍，每個(gè)范圍具有 256 個(gè)閾值設(shè)置。通過選擇包含被監(jiān)控電源電壓預(yù)期變化的最小范圍，可以將閾值設(shè)置分辨率引起的誤差降至最低。這些器件還保證在廣泛的閾值設(shè)置范圍內(nèi)具有小于1%的閾值誤差。

圖1.典型應(yīng)用。

防止誤報(bào)

當(dāng)被監(jiān)控的電壓軌上存在過多的噪聲時(shí)，可能會(huì)發(fā)生監(jiān)控器的錯(cuò)誤觸發(fā)。為了處理這種噪聲，LTC2933 和 LTC2936 在內(nèi)部對(duì)這些瞬變進(jìn)行濾波。此外，GPIOn 引腳可配置為具有高達(dá) 1.6s 的輸出延遲，這也可用于屏蔽電源上的瞬變。

連接多個(gè)漏極開路輸出

LTC2933 和 LTC2936 的 GPIOn 輸出可配置為滿足多種應(yīng)用的需要。出廠默認(rèn)輸出類型為低電平有效、漏極開路輸出。在有線OR配置中，多個(gè)設(shè)備可以將線路拉低，從而允許單條線路傳輸來自多個(gè)管理引擎的故障信息。

如果配置為 ALERT 輸出，則此功能可用于允許 SMBus 主設(shè)備通過使用警報(bào)響應(yīng)地址 （ARA） 協(xié)議訪問所有從設(shè)備來確定哪個(gè)設(shè)備觸發(fā)了警報(bào)。只有斷言 ALERT 的從設(shè)備通過將其地址發(fā)送到 SMBus 主設(shè)備并釋放 ALERT 線路來確認(rèn) ARA。當(dāng)多個(gè)設(shè)備同時(shí)斷言 ALERT 時(shí)，將發(fā)生返回地址的仲裁，最低地址贏得仲裁。通過讀取 ARA 地址，直到所有設(shè)備釋放 ALERT 行，可以獲得設(shè)備地址列表，SMBus 主站可以采取進(jìn)一步操作。

手動(dòng)復(fù)位

任何 GPIn 引腳均可設(shè)置為低電平有效手動(dòng)復(fù)位輸入。此輸入可以映射到任何 GPIOn 引腳，以強(qiáng)制復(fù)位或觸發(fā)中斷。可編程輸出延遲時(shí)間可用于保證最小復(fù)位脈沖寬度。

手動(dòng)復(fù)位輸入也可以配置為清除易失性存儲(chǔ)器中的故障歷史記錄，并在EEPROM中重新啟用故障快照。這允許完全按鈕系統(tǒng)復(fù)位。

保證金

設(shè)計(jì)魯棒系統(tǒng)通常涉及某種形式的電源裕量。LTC2933 和 LTC2936 具有允許電源電壓超出其正常容差的模式，方法是將一個(gè) GPI n 引腳配置為裕量 （MARG） 或 UV 禁用 （UVDIS） 輸入，并在系統(tǒng)裕量測(cè)試期間將 GPIn 引腳拉低。MARG模式忽略比較器檢測(cè)到的OV和UV故障，而UVDIS模式僅忽略比較器的UV故障。

寫保護(hù)

LTC2933 和 LTC2936 具有寫保護(hù)功能，可防止意外 I2C/SMBus 寫入用戶配置。通過設(shè)置鎖定位，將忽略對(duì)任何用戶配置命令的寫入。要解鎖器件，必須寫入用戶可配置的 14 位解鎖密鑰。此外，LTC2936 提供了一個(gè)硬件寫保護(hù)輸入作為 GPIn 引腳的配置選項(xiàng)之一。

I2C/SMBus 接口

LTC2933 和 LTC2936 是 I2C/SMBus 發(fā)送/接收僅限從屬設(shè)備。LTC2933 能夠響應(yīng)三個(gè)地址之一，具體取決于地址選擇引腳是接地、浮動(dòng)還是連接至 VDD33 電源引腳（表 4）。所有 LTC2933 器件均響應(yīng)全局地址0x1B （7 位）/0x36 （8 位），而與地址選擇引腳無關(guān)。

LTC2936 具有兩個(gè)三元地址選擇引腳，因而能夠響應(yīng) 9 個(gè)不同的地址（表 5）。所有 LTC2936 器件均響應(yīng)全局地址0x73 （7 位）/0xE6 （8 位），而與地址選擇引腳無關(guān)。

比較器、GPI n 引腳和 GPIOn 引腳的所有閾值電壓和配置均可通過 I 進(jìn)行編程和回讀2C/SMBus 接口。該接口還可用于讀取當(dāng)前狀態(tài)、讀取故障快照、清除易失性故障歷史記錄以及存儲(chǔ)和恢復(fù)EEPROM中的配置。

應(yīng)用

負(fù)電源監(jiān)視器

圖 2 示出了如何配置 LTC2933 以監(jiān)視一個(gè)負(fù)電源軌。一個(gè)來自 VDD33 的分壓器用于將負(fù)電源電平轉(zhuǎn)換至 LTC2933 的輸入范圍。應(yīng)使用精密輸入范圍，以最小化V5引腳漏電流引起的誤差。

圖2.負(fù)電源監(jiān)視器。

五電源上電時(shí)序控制器

圖 3 示出了如何使用 LTC2936 專用比較器輸出在上電時(shí)按順序使能 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。該系統(tǒng)由12V電源供電，該電源也受到監(jiān)控。

圖3.五電源上電時(shí)序控制器。

當(dāng)按下該按鈕時(shí)，LTC2950-1 通過將其 RUN 引腳調(diào)高來接通 LTM4600。LTM4600 產(chǎn)生一個(gè) 5V 中間電源軌，該電源軌為其他四個(gè) DC/DC 轉(zhuǎn)換器供電。當(dāng)V1上達(dá)到編程UV門限時(shí)，CMP1輸出變?yōu)楦唠娖剑鼓?.3V電源。當(dāng)V2上達(dá)到編程UV門限時(shí)，CMP2輸出變?yōu)楦唠娖剑鼓?.5V電源。一旦所有轉(zhuǎn)換器都使能且功率良好，CMP5就會(huì)變?yōu)楦唠娖剑蛳到y(tǒng)發(fā)出信號(hào)，表明時(shí)序已完成。GPIO1 配置為在 CMP5 之后變?yōu)楦唠娖?6.4ms，從而禁用 LTC2950-1 的 KILL 輸入。

如果 LTC2950-1 的 KILL 輸入在初始上電后的 512ms 內(nèi)未變?yōu)楦唠娖剑瑒t LTC2950-1 通過將 LTM4600 RUN 引腳拉低來停用電源。此外，如果外部 12V 電源降至其 UV 門限以下（如在 V6 上測(cè)量的那樣），則 CMP6 和 GPIO2 變?yōu)榈碗娖剑瑥亩鴮?dǎo)致 LTC2950-1 使 LTM4600 失效。

結(jié)論

LTC2933 和 LTC2936 是對(duì)凌力爾特電壓監(jiān)控器和電源系統(tǒng)管理器產(chǎn)品組合的補(bǔ)充。它們是簡(jiǎn)單而靈活的電力系統(tǒng)監(jiān)控的理想選擇，并提供可編程性、多功能功能和準(zhǔn)確的監(jiān)控。

審核編輯：郭婷