La gestion numérique des systèmes d’alimentation accélère la mise sur le marché et permet de réaliser des systèmes électroniques « verts »
Par Don Paulus Vice-président & directeur général, Produits d’alimentation Linear Technology Corporation
Bien qu’une gestion minutieuse de l’alimentation soit essentielle au fonctionnement fiable des systèmes électroniques modernes, les régulateurs de tension sont sans doute les dernières « zones d’ombre » des systèmes électroniques actuels sans le moyen de configurer ou de superviser directement les paramètres clés du fonctionnement du système d’alimentation. De ce fait, les concepteurs d’alimentations sont obligés d’utiliser un éventail de séquenceurs, microcontrôleurs et superviseurs de tension pour programmer le démarrage et les fonctions de sécurité d’un régulateur de base. Des convertisseurs continu/continu programmables numériquement sont disponibles depuis de nombreuses années, plus particulièrement dans les alimentations de cœurs de processeur utilisant un module régulateur de tension avec un contrôle d’identification de la tension de sortie (VID). Mais il manquait la possibilité de superviser les informations de statut de fonctionnement directement par le régulateur de tension, et particulièrement, les courants temps réel.
L’utilisation d’un bus numérique série standard, par exemple I2C, permet des communications simples et efficaces avec des convertisseurs continu/continu à commande numérique, et des normes émergentes comme PMBus facilitent le fonctionnement entre les composants. Les paramètres importants du régulateur, comme les caractéristiques et les séquences de démarrage, les limites de tensions et de courant en sortie, les spécifications des marges de fonctionnement, et les limites de supervision de surtensions et de sous-tensions peuvent tous être programmés directement en numérique au lieu d’être ajustés à l’aide de résistances et de composants encombrants de séquencement et de supervision. En outre, les paramètres critiques de fonctionnement comme la température ainsi que les tensions et courants d’entrée et de sortie peuvent être supervisés en permanence et utilisés pour optimiser la performance et la fiabilité du système.
Les principaux avantages de la gestion numérique d’un système d’alimentation sont une réduction du coût et une mise sur le marché plus rapide. On peut développer efficacement des systèmes multi-rails complexes en utilisant un environnement complet de développement avec une interface graphique intuitive (GUI). Ces systèmes simplifient aussi le test en circuit (ICT) et le débogage de la carte en permettant des modifications via l’interface graphique plutôt qu’en soudant des fils volants. Un autre avantage est la possibilité de prévoir les pannes du système d’alimentation et de permettre des mesures préventives, grâce à la disponibilité de données de télémétrie en temps réel. Plus important encore, les convertisseurs continu/continu qui ont des fonctions de gestion numérique permettent aux concepteurs de développer des systèmes d’alimentation « verts » répondant aux objectifs de performance (vitesse de calcul, débit de données, etc.) avec une utilisation d’énergie minimum sur le point de charge, la carte, le rack ou même sur l’installation, réduisant ainsi le coût des infrastructures et le coût total d’utilisation pendant toute la vie du produit.
Le nouveau LTC3880 de Linear Technology intègre toutes ces possibilités et même plus. C’est un contrôleur continu/continu abaisseur synchrone à deux sorties avec drivers intégrés de porte de FET de puissance et des fonctions de gestion complètes accessibles par PMBus basé sur le protocole I2C. La référence de précision du produit et la boucle de contrôle analogique en mode courant à compensation de température permettent une précision en courant continu de ±0,5 %, une compensation facile qui est calibrée pour être indépendante des conditions de fonctionnement, une limitation de courant cycle par cycle, et un partage de courant rapide et précis ainsi qu’une réponse aux transitoires de ligne et de charge exempte des erreurs de quantification que l’on trouve habituellement dans les produits utilisant un contrôle numérique. Le LTC3880 intègre un système d’acquisition 16 bits qui permet une lecture numérique des tensions et courants d’entrée et de sortie, du rapport cyclique et de la température. Ce composant comporte aussi la possibilité de tenir un journal des pannes et défauts via un indicateur d’interruption associé à un enregistreur « boîte noire » qui conserve l’état des conditions de fonctionnement du convertisseur juste avant une panne. Le développement d’un système multi rail est facilité par le logiciel de développement et l’interface graphique LTpowerPlay™ de LTC.
La gestion numérique des systèmes d’alimentation tient ses promesses en permettant une performance meilleure et une consommation moindre dans les systèmes électroniques verts de nouvelle génération.
Source: zellercom.com