AN168-使用电源系统管理控制器实现快速遥测

第二代电源系统管理 （PSM） 控制器（如 LTC3887）引入了用于快速遥测的新功能1。快速遥测允许固件专注于单个测量或一组固定的常见电压/电流测量，以将遥测带宽提高多达 16 倍。两个新命令允许控制遥测多路复用器 （MFR_ADC_CONTROL） 和时间对齐 （MFR_ADC_TELEMETRY_STATUS）。多路复用器可以设置为单个或更小的测量集，并且状态允许轮询“测量完成”。组合在一起时，不仅吞吐量得到提高，而且没有重复的测量：所有获得的值都是唯一的ADC测量值。

第一代ADC多路复用器

LTC3887 之前的 LTC38XX 系列 （LTC3880 和 LTC3883） 采用多路复用器和循环测量方法。测量始终以相同的顺序进行，总循环时间约为 100 毫秒。从固件的角度来看，任何给定的测量值每 100ms 更新一次，并且无法知道当前返回值的“新鲜度”。任何给定的测量都可能长达 100 毫秒，采样速度比每 100 毫秒更快，只会返回相同的数据。

第二代ADC多路复用器和状态

LTC3887 和更新的器件通过行为选择升级了循环方法。MFR_ADC_CONTROL 命令从 10 种遥测模式中选择 1 种，或选择如表 1 所示。

表 1.遥测模式

 

命令值	已选择遥测
0x0E – 0xFF	保留
0x0D	ADC 短循环
0x0C	通道 1 外部温度
0x0B	保留
0x0A	通道 1 I外
0x09	通道 1 V外
0x08	通道 0 外部温度
0x07	保留
0x06	通道 0 I外
0x05	通道 0 V外
0x04	内部集成电路温度
0x03	保留
0x02	保留
0x01	V在
0x00	标准 ADC 循环遥测

 

价值0x00的行为与第一代设备完全相同。值0x0D启用包括四个测量值（VOUT0、IOUT0、VOUT1、IOUT1）的循环功能。其余值可实现单次测量。

MFR_ADC_CONTROL不存储在EEPROM中，因此固件必须将选择发送到设备，以启用默认循环（0x00）以外的模式。建议控制器大部分时间以循环ADC模式运行，以确保ADC启用的故障（如温度和VIN_OV）正常工作。

第二代设备还增加了测量状态功能，可以轮询测量值的变化。表2显示，使用命令MFR_ADC_TELEMETRY_STATUS的四个关键测量都有状态位。执行相应的测量后，每个位立即从 0 过渡到 1。写一个一点可以清除它。

表 2.遥测状态

 

位	提供遥测数据
7	保留回报 0
6	保留回报 0
5	保留回报 0
4	保留回报 0
3	通道 1 I外回读（I输出1)
2	通道 1 V外回读 （V出1）
3	通道 0 I外回读（I出0)
1	通道 0 VOUT 回读 （V出0)

 

从0x0D短遥测循环切换到另一种模式时，固件必须首先切换到0x00轮询至少 120 毫秒，然后再切换到新模式，以确保状态良好。在所有其他模式之间切换不需要先切换到0x00。

对监控和电压伺服的影响

第一代器件依靠多路复用器和ADC实现三种非遥测功能：温度监控、VIN过压监控和电压伺服。

系统中的温度变化缓慢：PSM控制器ADC的典型延迟足够小，因此可以使用ADC轻松管理温度监控。在大多数PSM应用中，VIN移动速度也较慢，使ADC能够充分监控输入电压。

所有 PSM 控制器都依靠 ADC 来实现 0.5% 的总直流精度。第二代器件只能为多路复用器选择0x00提供此功能。

在这两种情况下，确保实现所有温度和VIN监控以及所有VOUT精度的唯一方法是使用多路复用器选择0x00，或设计固件以确保选择0x00定期启用足够长的时间，以使ADC能够进行所需的测量。这意味着选择至少 120 毫秒的0x00以允许完整的循环遥测循环。干扰这些测量的选区之间的时间将决定要素的响应时间。

固件设计

第二代应用固件可以使用Linduino PSM和演示板进行评估。®

Linduino PSM API 包含一个连接到 LTC38XX、LTM46XX 和 LTC29XX 系列的 SMBus 和 PMBus 接口。

最好的起点是查看代码以选择0x0D，即短循环。我们将使用 LTC3887 进行以下讨论。

向后兼容性

如果未使用新命令，则第二代设备的行为与第一代设备类似，无需更改固件。