我們目前面臨的一個關鍵挑戰(zhàn)是，通過準確了解從宏觀到微觀的功率使用情況來降低功耗。例如，了解從大型伺服器群組到每個機架式系統(tǒng)中安裝在電路板上的電源之功率使用情況。在電壓軌很多的電路板上管理電源并實現(xiàn)靈活性可能非常困難，而且需要工程師用數(shù)字電壓電感生產(chǎn)廠家表 (DVM) 和示波器進行人手探測，而且結果是常常需要更換 PCB 組件。為了簡化這類電源管理任務，人們開始通過數(shù)字通信總線來配置和監(jiān)視電源，這種趨勢越來越明顯。換言之，這種方式實現(xiàn)了設定、監(jiān)視、更改和記錄電源參數(shù)的遙測能力。這種方法經(jīng)常稱為“數(shù)字電源”或“電源系統(tǒng)管理”，能夠使系統(tǒng)設計師在產(chǎn)生原型產(chǎn)品、部署和現(xiàn)場運行時，簡化和加速系統(tǒng)描述及優(yōu)化過程。
圖 1：電感器的用途使用數(shù)字電源系統(tǒng)管理產(chǎn)品，能夠針對任何規(guī)模的系統(tǒng)更加準確地管理能耗和運行成本，這類產(chǎn)品具備數(shù)字總線遙測功能、板級存儲器和軟件控制功能
數(shù)字電源系差模電感器統(tǒng)管理：通過數(shù)字總線接口訪問、監(jiān)視和更改關鍵電源參數(shù)
數(shù)字電源系統(tǒng)管理 (Digital Power System Management ─ DPSM) 產(chǎn)品是通過兩線 PMBus 接口接受配置和監(jiān)視的。PMBus 是一種開放的 I2C 數(shù)字接口協(xié)議。這使得數(shù)字電源系統(tǒng)管理產(chǎn)品能夠與現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)和架構、安裝在電路板上的控制器 (Board Mount Controllers - BMC) 以及智能平臺管理接口 (Intelligent Platform Management Interface ─ IPMI) 功能實現(xiàn)無縫集成。為了簡單易用，尤其是在硬件開發(fā)及測試的早期，人們使用在 PC 上運行的圖形用戶界面 (Graphical User Interface ─ GUI)，通過 USB 至 PMBus 適配電路板與 DPSM 產(chǎn)品通信。圖 2 所示方框圖顯示了用 DPSM 控制 8 個負載點 (Point-of-Load ─ POL) 穩(wěn)壓器的典型方法。該圖包括若干 POL 穩(wěn)壓器、一個 DPSM 構件、數(shù)字總線以及一個收集和傳送數(shù)據(jù)的主控制器。
圖 2：具備數(shù)字遙測的數(shù)字電源系統(tǒng)管理產(chǎn)品允許隨時更改參數(shù)而不需更換硬件
DPSM 產(chǎn)品可以為用戶提供與電源有關的關鍵數(shù)據(jù)：用戶可以通過數(shù)字總線讀取負載電流、輸入電流、輸出電壓、計算功耗、效率以及讀取其他電源管理參數(shù)。這樣就能夠進行預測性分析、最大限度降低運行成本、增強可靠性并做出明智的能耗管理決策。
DPSM 的好處：電壓優(yōu)化提高 ASIC、FPGA 和處理器性能
在為 ASIC、FPGA 等低壓器件供電時，POL 穩(wěn)壓器的輸出電壓準確度至關重要。DPSM 產(chǎn)品用一個非常準確和穩(wěn)定的模數(shù)轉換器 (ADC) 不斷測量電源輸出電壓。時間伺服環(huán)路自動調節(jié)微調 DAC 的值，這消除了電源輸出電壓漂移，并極大地提高了準確度。另一方面，由于溫度變化和制造容限，傳統(tǒng)電源的輸出電壓會隨時間變化而漂移。這種電壓漂移可能超出設計裕度。此外，對于傳統(tǒng)電源而言電感生產(chǎn)廠家，僅能通過更改 PCB 或更換元件來調節(jié)輸出電壓、排序安排以及電壓和電感器廠家電流監(jiān)察門限。
圖 3 總結了 DPSM 產(chǎn)品 (右) 與傳統(tǒng) POL 轉換器 (左) 相比較的優(yōu)點。
圖 3：DPSM 產(chǎn)品用非常準確和穩(wěn)定的 ADC 不斷測量電源輸出電壓。諸如 LTpowerPlay™ 等簡單的 GUI 可用來進行電源參數(shù)的 READ / WRITE
PSM 的好處：動態(tài)控制電源參數(shù)以降低能耗
傳統(tǒng)電源的電壓是固定的，而且不可能輕易地隨時改變。另一方面，以數(shù)字方式管理的電源卻可通過行業(yè)標準的兩線數(shù)字接口調節(jié)，而且有些電源的分辨率好于 1mV。憑借 DPSM 產(chǎn)品，人們可以微調系統(tǒng)性能，最大限度地減少功率浪費，采用動態(tài)電壓及頻率調節(jié)等方法，這類方法已經(jīng)顯示可降低總體系統(tǒng)能耗。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
