它們為那些傳輸 100Mbit/s 至 100Gbit/s 以太網和 32Gbit/s 光纖通道流量的端口實現了一組更加靈活的接口。這使得能夠把較高密度的 100G 端口放入單個機架單元中。除此之外，這些 20nm 以下工藝還允許把超過 20Mbyte 的存儲器置於 ASIC 自身之上
，從而有可能免除增設外部存儲器的需要，並節省電路板空間及成本。

 

raner，cileitongxinshebeidexitongjiagoushejishizhengbeipotigaoqixitongdeshujutuntulianghexingneng
，yezaibeipozengjiagongnenghetexing。yucitongshi
，tamenyemianlinzhejiangdixitongzongtigonghaodeyali。liru，yigedianxingdetiaozhanbianshitongguozhongxinanpaigongzuoliucheng，jiangzuoyezhuanyidaoweichongfenliyongdefuwuqishang
，congeryunxuqitafuwuqiguanji，yicijiangdizongtigonghao。weilemanzuzhexiexuqiu，zhidaozuizhongyonghushebeidegonghaoshizhiguanzhongyaode。yushi
，yigeshejidedangdeshuzidianyuanguanlixitongnengweiyonghutigonggonghaoshuju，congeryunxuzhinengdizuochunengliangguanlijuece。zheshiduishujuzhongxindeyixiangguanjiandeyaoqiu，zheli，fuzekongzhineibuhuanjingwenduzhi HVAC 係統的電力成本是很重要的。在現實中，此類成本每個月可達幾百萬美元。

 

 

當數字電源正確使用時
，它能夠降低設備功耗、縮短產品上市時間
、擁有卓越的穩定性和瞬態響應、並提高整體係統可靠性。

 

DPSM 一項主要的優勢是能夠降低設計成本和加快產品上市進程。采用一種具有直觀圖形界麵 (GUI) 的綜合開發環境
，即可以高效地開發複雜的多電壓軌係統。另外，此類係統還可利用 GUI 而不是在 “白色導線” 固定點上進行焊接來實現更改
，從而簡化了在線測試 (ICT) hedianlubantiaoshigongzuo。lingyigeyichushi，youyuyoushishiyaoceshujukeyong
，yincikeyucedianyuanxitongdeguzhang，bingcaiquyufangxingcuoshi。yexuzuizhongyaodeshi，jushuziguanligongnengde DC/DC 轉換器允許設計師開發 “綠色” 電源係統，這種係統可滿足目標性能要求 (計算速度、數據速率等)，而且在負載點、電路板、機架甚至安裝級上的能量消耗極少
，從而降低了基礎設施成本和產品整個壽命期的總擁有成本。

 

許多電信和數據通信係統通過一塊 48V 背板供電。一般將該電壓降壓至一個較低的中間總線電壓 (通常為 12V 至 3.3V)
，以為係統內部的電路板支架供電。然而，這些電路板上的大多數子電路或 IC 需要在 1V 以下到 3.3V 的電壓範圍和幾十毫安至幾百安培的電流範圍內工作。因此
，為實現從中間總線電壓至子電路或 IC 所需之期望電壓的降壓
，負載點 (PoL) DC/DC 轉換器是必要的。這些電源軌對於排序、電壓準確度、裕度調節和監控具有嚴格的要求。

 

在一個電信係統中會有多達 50 個 PoL 電壓軌
，而且係統架構設計師需要一種相對於其輸出電壓
、排序和最大可容許電流來管理這些電壓軌的簡單方法。某些處理器要求其 I/O 電壓在其內核電壓之前上升，另一種情況是某些 ASIC 和 DSP 要求其內核電壓的上升先於其 I/O 電壓。斷電排序也是必要的。設計師需要一種做出變更以優化係統性能和為每個 DC/DC 轉換器存儲一種特定配置的簡易方式
，旨在簡化設計工作。

 

此外，為避免昂貴的 FPGA
、ASIC 和 DSP zaoyuguoyaqingkuangdekenengxing，gaosubijiaoqibixujianshimeigedianyuanguidedianyadianping
，bingzaimougedianyuanguichaochuqiguidingdeanquangongzuoxianzhifanweishilijicaiqubaohuxingcuoshi。zaishuzigongdianxingxitongzhong
，dangchuxianmouzhongguzhangshiketongguo PMBus 警示線路通知主機
，並且能夠把相關的電壓軌關斷以保護 FPGA 等受電器件。實現這種保護等級需要合理的準確度和大約幾十微秒的響應時間。

 

由於要麵對這些挑戰，因此淩力爾特決定開發一個 PSM 產品線
，其包括具集成型功率 FET 柵極驅動器和豐富齊全之電源管理功能 (通過基於 I2C 的 PMBus 來使用) 的同步降壓型 DC/DC 控製器。這些功能包括高精度基準和可提供 ±0.5% DC 準確度的溫度補償型模擬電流模式控製環路、經過校準以不受工作條件之影響的簡易型補償、逐周期電流限製、快速和準確的均流、以及針對線路電壓和負載瞬變的響應，並不存在任何與 ADC 量化相關聯的誤差，此類誤差是采用 “數字” 控製之產品中所常見的。該產品線的某些產品還內置了可提供輸入和輸出電壓及電流

、占空比和溫度之數字回讀的 16 位數據采集係統。另外，還整合了通過一個中斷標記及一個 “黑匣子” 記錄器 (其負責存儲發生某種故障之前的轉換器工作狀況) 實現的故障記錄功能。

 

 

那麼，為給其最終產品配置一款數字電源係統管理解決方案，係統架構設計師必須做些什麼呢? 主要目標之一將是設計一個係統，以便能夠通過一根數字通信總線容易地對其實施配置和監視。這將通過使用下麵三者之一來實現：I2C、SMBus 或 PMBus。這些總線的任一種都能啟用按需遙測能力以設定、監視、變更和記錄係統內任何 PoL 轉換器配置的電源參數。這樣一個係統的簡化瞬像示於圖 1。

 

圖 1：典型數字電源係統管理係統配置

 

在該例中可見，PoL 轉換器示出了 3 種不同的拓撲配置。在該圖的上部
，一個電源係統管理器芯片與一個傳統的 DC/DC 轉換器一起使用。DC/DC 轉換器可以是任何拓撲並具有任何集成度

，因為電源係統管理器將允許利用通信總線對其進行接口、控製和監視。位於該圖中部的 PoL 轉換器顯示了一種增加的集成度
，即：DC/DC 轉換器內置了電源係統管理功能電路 (在同一個封裝中)。最後，該圖中最下麵的那個 PoL 轉換器是一款緊湊型模塊，它把電源係統管理器、DC/DC 轉換器以及所有其關聯的外部組件整合成單個 IC。

 

µModule DC/DC 穩壓器可提供一種同時提供高功率輸出和 DPSM 功能的簡單和有效之方法。由於可容易地通過並聯多個 µModule 穩壓器以提供高電流輸出 (各個通道彼此之間的電流匹配準確度標稱值在 1% 以內)，從而降低了產生熱點的可能性。而且，隻有其中一個 µModule 穩壓器必需具備 DPSM 能力，原因是即使並聯的 µModule 未內置固有的 DPSM
，它也能提供完整的數字接口。圖 2 示出了一個 LTM4677 (36A DPSM µModule) 與 3 個 LTM4650 (50A µModule) 相並聯的應用電路原理圖。

 

圖 2：一個 LTM4677 DPSM 模塊與三個 LTM4650 模塊的組合可從一個標稱 12V 輸入提供 186A 和 1V 輸出

 

 

采用 DPSM 產品構建之係統的一個主要優勢在於：借助合適的 GUI 可以容易地與係統內部的每個個別 PoL 轉換器進行通信。因此
，從一開始淩力爾特就決定開發一款作為完整開發平台的 GUI
，該 GUI 可容易地與淩力爾特在其 DPSM 產品庫中提供的所有不同類型產品一起使用，即基於 LTpowerPlay 窗口的開發環境。該軟件不僅使得能夠容易地同時控製和監視多個支持 PMBus 的淩力爾特器件，而且還允許通過把係統參數下載到個別器件的內部 EEPROM 實時地完成 DC/DC 轉換器配置的更改。這通過允許利用軟件來調整係統配置 (而不是求助於用焊烙鐵換出組件並重新進行電路板布線的費時傳統！) 縮短了設計開發時間。但事情還不止於此
，一旦在現場部署了某個終端係統 (例如：數據中心)，則監管員通過一個采用該 GUI 的適用接口簡單地更新 PoL 轉換器的工作參數可實時地調整係統。圖 3 示出了用戶詢問其係統時將會看到淩力爾特 LTpowerPlay 功能控製頁的典型屏幕截圖。

 

淩力爾特所有的 PMBus chanpinjunyougairuanjiankaifaxitongtigongzhichi


，tanenggouzaichushikaifajieduanjisuihouzaiyonghuxianchangshishianzhuangshibangzhushejirenyuankuaisuwanchengxitongdetiaoshi。qikejianbiankuaijiedishixiandianyuandianya
、限值和排序的監視、控製和調整。而且，采用幾個標準的 PMBus 命令還可以容易地完成生產裕度測試。

 

圖 3：LTpowerPlay GUI 之典型功能控製頁屏幕截圖的瞬像

 

 

在當今的數據通信和電信係統中具備 DPSM 功能可為係統架構設計師提供一種簡單和強而有力的方法，僅使用 4 個 µModule 穩壓器就能為最新的 20nm 以下 ASIC 和 FPGA 之 1.xV 內核電壓提供 180W 以上的功率。如圖 2 所示
，通過以一種多相配置組合使用 LTM4677 和 3 個 LTM4650，不僅節省了昂貴的 PCB 麵積資源，還由於其整體工作效率之高而減少了所需的冷卻量。此外

，DPSM 的de軟ruan件jian可ke編bian程cheng性xing還hai顯xian著zhu地di縮suo短duan了le通tong常chang與yu這zhe種zhong努nu力li相xiang關guan聯lian的de調tiao試shi時shi間jian。這zhe降jiang低di了le基ji礎chu設she施shi成cheng本ben和he產chan品pin整zheng個ge壽shou命ming期qi的de總zong擁yong有you成cheng本ben。雖sui然ran這zhe沒mei有you調tiao試shi硬ying件jian係xi統tong時shi采cai用yong電dian烙lao鐵tie重zhong新xin布bu線xian之zhi傳chuan統tong方fang法fa的de那na些xie樂le趣qu，但dan是shi其qi方fang便bian而er且qie節jie省sheng時shi間jian的de特te性xing非fei常chang引yin人ren注zhu目mu而er不bu容rong忽hu視shi。