I2帶EEPROM的C可編程多通道電壓監控器

LTC?2933 和 LTC2936 是 6 通道 I 2帶EEPROM的C/SMBus可編程電壓監控器。表 1 顯示了凌力爾特廣泛的可編程電壓監控器和電力系統管理器系列。LTC2933 和 LTC2936 非常適合于需要準確電源過壓 （OV） 和欠壓 （UV） 檢測的多軌系統。

無與倫比的多功能性

以下功能可以通過 I 進行配置、讀取、修改和存儲在板載 EEPROM 中。2C/SMBus 接口：

六個輸入中的每一個都有兩個電壓閾值

比較器極性和映射到 GPIO 引腳

GPIO 模式、極性和延遲

GPI 模式、極性和到 GPIO 引腳的映射

比較器輸出映射到專用比較器輸出引腳 （僅限 LTC2936）

我2C/SMBus 寫保護

第一個故障快照

每個通道的閾值設置可在多個電壓范圍內編程，每個范圍具有 256 個設置（參見表 2 和表 3）?？删幊绦韵酸槍Σ煌?a href="http://www.qd573.com/tags/閾值電壓/" target="_blank">閾值電壓或其他功能組合鑒定、采購或庫存獨特器件的需要。

上電后發生的第一個故障的快照存儲在EEPROM中，可用于調試復雜系統中的電源故障。這些器件還會在易失性存儲器中記錄后續故障。瞬時狀態和故障歷史記錄都可以通過 I 遠程訪問2C/SMBus 接口。

故障和輸入信號的各種組合可以映射到任何通用輸入-輸出（GPIO）引腳，從而為應用設計提供了靈活性。GPIO引腳也可以編程為充當SMBus ALERT輸出。LTC2936 具有 6 個專用比較器輸出 （CMPn），可用于簡單的排序應用。

通用輸入 （GPIn） 引腳上的一對附加輔助比較器具有 500mV 預設閾值和可編程極性。這些輔助比較器的輸出可以映射到任何 GPIOn 引腳，從而允許器件監控多達 8 個輸入。GPIn 引腳還可配置為屏蔽任何 UV 故障 （UVDIS）、屏蔽 UV 和 OV 故障 （MARG）、充當手動復位輸入 （MR） 或對器件進行寫保護 （僅 WP、LTC2936）。OV和UV故障的屏蔽可用于排序或電源裕量調節。

一個精確的線性穩壓器輸出 （3.3V ± 2.5%） 可用作基準電壓，用于將負電源軌電平轉換到器件可監控的范圍內。高輸入阻抗精度范圍可在輸入電流小于 10nA 的情況下實現此功能。此模式可在 LTC2933 的 V5 和 V6 以及 LTC2936 的所有輸入上使用。

LTC2933 自動選擇施加在通道 V1–V4 上的最高電壓作為電源電壓。當多軌系統中多個電源軌可能發生故障時，這提高了系統可靠性。LTC2936 采用一個專用電源輸入。該輸入可由一個外部 3.3V 穩壓器或 3.4V 至 13.9V 電源驅動。

閾值精度

在大多數應用中，電源電壓必須保持在相對較窄的容差范圍內。監控器可以保證的有效公差是閾值設置分辨率和比較器精度的函數。LTC2933 和 LTC2936 提供了多個閾值范圍，每個范圍具有 256 個閾值設置。通過選擇包含被監控電源電壓預期變化的最小范圍，可以將閾值設置分辨率引起的誤差降至最低。這些器件還保證在廣泛的閾值設置范圍內具有小于1%的閾值誤差。

圖1.典型應用。

防止誤報

當被監控的電壓軌上存在過多的噪聲時，可能會發生監控器的錯誤觸發。為了處理這種噪聲，LTC2933 和 LTC2936 在內部對這些瞬變進行濾波。此外，GPIOn 引腳可配置為具有高達 1.6s 的輸出延遲，這也可用于屏蔽電源上的瞬變。

連接多個漏極開路輸出

LTC2933 和 LTC2936 的 GPIOn 輸出可配置為滿足多種應用的需要。出廠默認輸出類型為低電平有效、漏極開路輸出。在有線OR配置中，多個設備可以將線路拉低，從而允許單條線路傳輸來自多個管理引擎的故障信息。

如果配置為 ALERT 輸出，則此功能可用于允許 SMBus 主設備通過使用警報響應地址 （ARA） 協議訪問所有從設備來確定哪個設備觸發了警報。只有斷言 ALERT 的從設備通過將其地址發送到 SMBus 主設備并釋放 ALERT 線路來確認 ARA。當多個設備同時斷言 ALERT 時，將發生返回地址的仲裁，最低地址贏得仲裁。通過讀取 ARA 地址，直到所有設備釋放 ALERT 行，可以獲得設備地址列表，SMBus 主站可以采取進一步操作。

手動復位

任何 GPIn 引腳均可設置為低電平有效手動復位輸入。此輸入可以映射到任何 GPIOn 引腳，以強制復位或觸發中斷?？删幊梯敵鲅舆t時間可用于保證最小復位脈沖寬度。

手動復位輸入也可以配置為清除易失性存儲器中的故障歷史記錄，并在EEPROM中重新啟用故障快照。這允許完全按鈕系統復位。

保證金

設計魯棒系統通常涉及某種形式的電源裕量。LTC2933 和 LTC2936 具有允許電源電壓超出其正常容差的模式，方法是將一個 GPI n 引腳配置為裕量 （MARG） 或 UV 禁用 （UVDIS） 輸入，并在系統裕量測試期間將 GPIn 引腳拉低。MARG模式忽略比較器檢測到的OV和UV故障，而UVDIS模式僅忽略比較器的UV故障。

寫保護

LTC2933 和 LTC2936 具有寫保護功能，可防止意外 I2C/SMBus 寫入用戶配置。通過設置鎖定位，將忽略對任何用戶配置命令的寫入。要解鎖器件，必須寫入用戶可配置的 14 位解鎖密鑰。此外，LTC2936 提供了一個硬件寫保護輸入作為 GPIn 引腳的配置選項之一。

I2C/SMBus 接口

LTC2933 和 LTC2936 是 I2C/SMBus 發送/接收僅限從屬設備。LTC2933 能夠響應三個地址之一，具體取決于地址選擇引腳是接地、浮動還是連接至 VDD33 電源引腳（表 4）。所有 LTC2933 器件均響應全局地址0x1B （7 位）/0x36 （8 位），而與地址選擇引腳無關。

LTC2936 具有兩個三元地址選擇引腳，因而能夠響應 9 個不同的地址（表 5）。所有 LTC2936 器件均響應全局地址0x73 （7 位）/0xE6 （8 位），而與地址選擇引腳無關。

比較器、GPI n 引腳和 GPIOn 引腳的所有閾值電壓和配置均可通過 I 進行編程和回讀2C/SMBus 接口。該接口還可用于讀取當前狀態、讀取故障快照、清除易失性故障歷史記錄以及存儲和恢復EEPROM中的配置。

應用

負電源監視器

圖 2 示出了如何配置 LTC2933 以監視一個負電源軌。一個來自 VDD33 的分壓器用于將負電源電平轉換至 LTC2933 的輸入范圍。應使用精密輸入范圍，以最小化V5引腳漏電流引起的誤差。

圖2.負電源監視器。

五電源上電時序控制器

圖 3 示出了如何使用 LTC2936 專用比較器輸出在上電時按順序使能 DC/DC 轉換器。該系統由12V電源供電，該電源也受到監控。

圖3.五電源上電時序控制器。

當按下該按鈕時，LTC2950-1 通過將其 RUN 引腳調高來接通 LTM4600。LTM4600 產生一個 5V 中間電源軌，該電源軌為其他四個 DC/DC 轉換器供電。當V1上達到編程UV門限時，CMP1輸出變為高電平，使能3.3V電源。當V2上達到編程UV門限時，CMP2輸出變為高電平，使能2.5V電源。一旦所有轉換器都使能且功率良好，CMP5就會變為高電平，向系統發出信號，表明時序已完成。GPIO1 配置為在 CMP5 之后變為高電平 6.4ms，從而禁用 LTC2950-1 的 KILL 輸入。

如果 LTC2950-1 的 KILL 輸入在初始上電后的 512ms 內未變為高電平，則 LTC2950-1 通過將 LTM4600 RUN 引腳拉低來停用電源。此外，如果外部 12V 電源降至其 UV 門限以下（如在 V6 上測量的那樣），則 CMP6 和 GPIO2 變為低電平，從而導致 LTC2950-1 使 LTM4600 失效。

結論

LTC2933 和 LTC2936 是對凌力爾特電壓監控器和電源系統管理器產品組合的補充。它們是簡單而靈活的電力系統監控的理想選擇，并提供可編程性、多功能功能和準確的監控。

審核編輯：郭婷