advertisement 遠隔パワー・モニタおよび制御のためのデジタル・インタフェースを 備えたデュアル 13A µModule レギュレータ デザインノート524 Jian Li および Gina Le デジタル・パワー・システム・マネージメント： 電力の設定、モニタ、変更、ログ記録 タおよびパワー・マネージメント・パラメータの設定と 遠隔モニタを行うことができます。LTM4676 はクラ ス最高のアナログ・スイッチング・レギュレータの性能 と、高精度なミックスド・シグナル・データ収集機能を 併せ持ちます。最大 DC 出力電圧誤差が ±1%、温度 範囲（TJ = –40℃～ 125℃）での電流読み取り精度が ± 2.5% で、16 ビット ∆ΣAD コンバータと EEPROM を内蔵しています。 レール数の多い回路基板で電力を管理しフレキシビリ ティを実現するのは、デジタル電圧計やオシロスコー プを使った実地測定を要し、しばしば PCB 部品のリ ワークが必要となる困難な作業です。パワー・マネー ジメント、特に、離れた場所からのパワー・マネージ メントを簡便化するために、デジタル通信バスを介し て電力の設定およびモニタを行う例が増える傾向にあ ります。デジタル・パワー・マネージメント・システム （PSM）を使用すると、オンデマンドの遠隔モニタ機 能により、パワー・パラメータを設定、監視、変更、お よびログ記録できます。 LTM4676 の 2 線式シリアル・インタフェースにより、 プログラム可能なスルーレートで、遅延時間のシーケン シングを行って、出力のマージニング、調整、および 緩やかな増減が可能です。入力および出力の電流およ び電圧、出力電力、温度、稼働時間、およびピーク値 は読み取り可能です。 高速なデュアル・アナログ制御 ループ、高精度ミックスド・シグナル回路、EEPROM、 パワー MOSFET、インダクタ、支持部品で構成され ており、16mm×16mm×5.01mm の BGA（ ボール・ グリッド・アレイ）パッケージに収容されています。 パワー・パラメータの高精度な読み / 書きが可能な ® デュアル µModule レギュレータ LTM 4676 は、デュアル 13A 出力の定周波数スイッ チ・モード DC/DC µModule（マイクロモジュール）レ ギュレータです。LTM4676 には、ポイントオブロード に電力を供給することに加え、PMBus（I2C をベース とするオープン・スタンダードのデジタル・シリアル・イ ンタフェース・プロトコル）を介して、パワー・パラメー ® CINH 22µF ×3 10k ×9 SMBus INTERFACE WITH PMBus COMMAND SET ON/OFF CONTROL, FAULT MANAGEMENT, POWER SEQUENCING PWM CLOCK SYNCH. TIME BASE SYNCH. • SLAVE ADDRESS = 1001111_R/W (0x4F) • SWITCHING FREQUENCY: 350kHz • NO GUI CONFIGURATION AND NO PART SPECIFIC PROGRAMMING REQUIRED * FOR 4.5VIN, CONNECT INTVCC TO VIN VIN0 VIN1 SVIN VOUT0 TSNS0a TSNS0b ISNS0a+ ISNS0b+ ISNS0a– ISNS0b– VOSNS0+ VOSNS0– VDD33 SCL SDA ALERT RUN0 RUN1 GPIO0 GPIO1 SYNC SHARE_CLK WP LTM4676 22.6k 1% ±50ppm/°C VOUT1 TSNS1a TSNS1b ISNS1a+ ISNS1b+ ISNS1a– ISNS1b– VOSNS1 SGND COUT0 100µF ×7 VOUT0, 1.0V ADJUSTABLE UP TO 13A LOAD0 COUT1 100µF ×7 VOUT1, 1.8V ADJUSTABLE UP TO 13A LOAD1 GND CINL 220µF INTVCC VDD25 SW0 SW1 SNUB0 SNUB1 + COMP0a COMP0b COMP1a COMP1b ASEL FSWPHCFG VOUT0CFG VTRIM0CFG VOUT1CFG VTRIM1CFG VIN 5.75V* TO 26.5V L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、リニ ア の ロゴ、 お よ び µModule はリニアテクノロジー社の登録商標です。LTpowerPlay はリニ アテクノロジー社の商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれ の所有者に帰属します。 6.34k 1% ±50ppm/°C 図 1．LTM4676：PMBus インタフェースを持つデュアル 13A 出力 µModule レギュレータ 03/14/524 LTM4676 は 4.5V ～ 26.5V の入力電源で動作し、 VIN を 0.5V ～ 5.4V の 2 つの 出 力に降 圧 変 換しま す。2 つの出力は、 電流分担して最大 26A（すなわち、 13A+13A で 1 つの出力）にすることができます。 内部補償または外部補償 LTM4676 は、内部補償または外部補償の両方を使 用でき、幅広い動作範囲にわたってトランジェント応答 を最適化できます。 図 2 は、50% の負荷ステップに おけるピーク・トゥ・ピーク出力電圧がわずか 94mV であることを示しています。 モジュールを並列接続することで、出力電流性能をさ らに高められます。たとえば、LTM4676 µModule レギュレータを 4 つ並列接続して、最大 100A の出 力電流を供給可能です。 図 3 にその熱画像を示しま す。300LFM のエアフローにおいて、ホットスポット の温度上昇はわずか 64.3℃です。モジュール間のこ のような均一な熱分布は、優れた電流分担性能による ものです。4 つの LTM4676 µModule レギュレータ を 1V/100A 出力に構成したデモ基板の写真を図 4 に示します。 VPP = 94mV VO (50mV/DIV) IO (5A/DIV) IO = 6.5 ~ 13A dn4jlgl F02 図 2．図 1 の LTM4676 のトランジェント応答 （VIN = 12V、VOUT1 = 1.8V、IO = 6.5A ～ 13A） 図 4．それぞれ 16mm×16mm×5.01mm LGA パッケージに収容された 4 つの LTM4676 により、 1V 出力において 100A を出力 まとめ リニアテクノロジーのデジタル・パワー・マネージメント （PSM）製品は、クリティカルなパワー関連データを ユーザに提供します。デジタル・バスを介して、負荷 電流、入力電流、出力電圧にアクセスし、消費電力、 効率を計算し、その他のパワー・マネージメント・パラ メータにアクセスできます。その結果、予測解析が可 能になり、運転費用を最小限に抑え、信頼性が向上し、 エネルギー・マネージメントに関する意思決定をスマー トに下すことができるようになります。 図 3．4 つの LTM4676 の電流分担：熱写真（VIN = 12V、VOUT = 1.0V/100A、エアフロー 300LFM） 電流分担により 1V 出力で最大 100A LTM4676 のオンデマンド・デジタル制御およびモニ タ機能を使用することで、PCB レイアウトや回路部品 を改造する必要がなくなり、試作品作成時、展開時、 本番運用時のシステム・キャラクタライゼーションおよ びデータ・マイニングにかかる時間が短縮されます。 LTM4676 は、定周波数ピーク電流モード制御アーキ ™ デ モ・キットの ご 希 望 や、LTPowerPlay GUI と テクチャを採用しており、サイクルごとの電流制限と、 PSMトレーニング・ビデオの無償ダウンロードについ 複数の位相間における容易な電流分担が可能です。 ては、 www.linear-tech.co.jp にアクセスして検索ボッ クスで「PSM」を検索してください。 データシートのダウンロード www.linear-tech.co.jp/LTM4676 リニアテクノロジー株式会社 102-0094 東京都千代田区紀尾井町 3-6 紀尾井町パークビル 8F TEL(03)5226-7291 FAX(03)5226-0268 http://www.linear-tech.co.jp dn524 LT/AP 0314 • PRINTED IN JAPAN © LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014