輸入電流檢測
一個電源系統可能有一個輸入電源,其為多個下游穩壓器供電。輸入電源電流可由LTC2971、LTC2972或LTC2975進行測量。使用LTC2971/LTC2972/LTC2975測量IIN非常簡單,因為這些器件原本就有將引腳連接到VIN電流路徑中的檢測電阻RSNS的能力。IIN_SNS引腳的直接接線以VIN電源為限,對于LTC2972/LTC2975而言,該值<15V;對于LTC2971而言,該值<60V。
圖10.VIN電流和電壓檢測
無論是測量輸出電流還是輸入電源電流,都有一個用戶可編程PMBus寄存器可將檢測電壓轉換為電流。測量輸入電源電流時,使用PMBus寄存器MFR_IIN_CAL_GAIN,然后便可從READ_IIN寄存器讀取輸入電源電流。
圖11.用于VIN電流測量的PMBus寄存器
我們不僅可以測量電流,還可以測量電壓。PMBus命令分別為READ_IIN和READ_VIN。利用電流、電壓和時基,LTC2971/LTC2972/LTC2975還能計算輸送給系統的功率和電能。蓄能器將在下一節中描述。
LTC2971能夠檢測60V電源軌上的輸入電源電流。IIN_SNS引腳可以直接連到電源輸入上的檢測電阻。對于24V以上的電源電壓,建議使用降壓穩壓器通過VPWR引腳為LTC2971供電,這樣可節省功率并避免LTC2971自發熱。由于VPWR × IPWR會產生功耗,可能導致芯片溫度升高到預期以上。ADP2360具有一個固定5 V選項,可為降壓穩壓器提供低成本、小尺寸的解決方案。
圖12.使用LTC2971檢測高壓VIN電流和電壓
電能計量
監視電能使用可能很重要。無論輸入電源是開關穩壓器、太陽能電池板輸出還是電池電源,了解系統消耗的總電能可能很有用。LTC2971/LTC2972/LTC2975能夠檢測輸入電源的高端電流。此特性允許管理器測量輸入電源電流。LTpowerPlay對于探索與輸入電源電流和電能讀數相關的特性非常有用。選擇READ_EIN命令后,遙測窗口就會顯示電能累計結果的實時曲線。
圖13.LTpowerPlay繪制的實時電能圖
電表還會測量輸入電源電壓,因此也能夠報告輸入功率。由于電能是功率和時間的乘積,因此累計電能是根據管理器的內部時基提供的。GUI右上角顯示的儀表提供了更多信息。指針是輸入功率(以瓦特為單位)的實時指示器,較小的五個刻度盤顯示總累計電能,類似于家用電表。為方便起見,還提供了數字讀數。
圖14.LTpowerPlay中的電表
LTpowerPlay提供一個簡單易懂的界面,其中匯集了輸入和輸出電流、電壓、功率、電能讀數。
輸入電流、輸入電壓、輸入功率和輸入電能可以表格形式查看,這些值顯示在GUI的遙測部分。MFR_EIN寄存器保存累計電能值(以毫焦耳為單位)。還有一個電能累計器處于活動狀態的總時間,顯示為MFR_EIN_TIME寄存器。當單位從mJ變為J再到kJ時,GUI會自動更新所顯示的SI前綴。
圖15.與輸入電源電壓、電流、功率和電能相關的遙測視圖
表3總結了可以從LTC297x回讀的所有遙測數據。寄存器是I2C/PMBus字讀取,但MFR_EIN寄存器除外,它是塊讀取。
表3.遙測總結
如果設置了adc_hires位,則READ_VOUT值以mV為單位返回。L11格式。
塊讀取,包括以mJ為單位的電能值和以ms為單位的經過時間。