I2带EEPROM的C可编程多通道电压监控器
ltc®2933 和 ltc2936 是 6 通道 i 2带eeprom的c/smbus可编程电压监控器。表 1 显示了凌力尔特广泛的可编程电压监控器和电力系统管理器系列。ltc2933 和 ltc2936 非常适合于需要准确电源过压 （ov） 和欠压 （uv） 检测的多轨系统。
ltc2933 ltc2936 ltc2970 ltc2974 ltc2975 ltc2977 ltc2978 ltm2987
序列 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
修剪和边距 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
监督 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
监视遥测 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
管理故障 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
创建故障日志 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
通道数 6 6 2 4 4 8 8 16
自主操作 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
ltpowerplay gui 支持 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
pmbus 兼容命令集
✓ ✓ ✓ ✓ ✓
包 5×4 dfn 4×5 qfn 4×5 qfn 9×9 qfn 9×9 qfn 9×9 qfn 9×9 qfn 15×15 bga
无与伦比的多功能性
以下功能可以通过 i 进行配置、读取、修改和存储在板载 eeprom 中。2c/smbus 接口：
六个输入中的每一个都有两个电压阈值
比较器极性和映射到 gpio 引脚
gpio 模式、极性和延迟
gpi 模式、极性和到 gpio 引脚的映射
比较器输出映射到专用比较器输出引脚 （仅限 ltc2936）
我2c/smbus 写保护
第一个故障快照
每个通道的阈值设置可在多个电压范围内编程，每个范围具有 256 个设置（参见表 2 和表 3）。可编程性消除了针对不同阈值电压或其他功能组合鉴定、采购或库存独特器件的需要。
v1 版 v2–v6
范围 高 中等 中等 低 精度
限制 2.5v–13.9v 1v–5.8v 1v–5.8v 0.5v–3v 0.2v–1.2v
步长 50mv 20mv 20mv 10mv 4mv
v1–v6
范围 中等 低 精度
限制 1v–5.8v 0.5v–3v 0.2v–1.2v
步长 20mv 10mv 4mv
上电后发生的第一个故障的快照存储在eeprom中，可用于调试复杂系统中的电源故障。这些器件还会在易失性存储器中记录后续故障。瞬时状态和故障历史记录都可以通过 i 远程访问2c/smbus 接口。
故障和输入信号的各种组合可以映射到任何通用输入-输出（gpio）引脚，从而为应用设计提供了灵活性。gpio引脚也可以编程为充当smbus alert输出。ltc2936 具有 6 个专用比较器输出 （cmpn），可用于简单的排序应用。
通用输入 （gpin） 引脚上的一对附加辅助比较器具有 500mv 预设阈值和可编程极性。这些辅助比较器的输出可以映射到任何 gpion 引脚，从而允许器件监控多达 8 个输入。gpin 引脚还可配置为屏蔽任何 uv 故障 （uvdis）、屏蔽 uv 和 ov 故障 （marg）、充当手动复位输入 （mr） 或对器件进行写保护 （仅 wp、ltc2936）。ov和uv故障的屏蔽可用于排序或电源裕量调节。
一个精确的线性稳压器输出 （3.3v ± 2.5%） 可用作基准电压，用于将负电源轨电平转换到器件可监控的范围内。高输入阻抗精度范围可在输入电流小于 10na 的情况下实现此功能。此模式可在 ltc2933 的 v5 和 v6 以及 ltc2936 的所有输入上使用。
ltc2933 自动选择施加在通道 v1–v4 上的最高电压作为电源电压。当多轨系统中多个电源轨可能发生故障时，这提高了系统可靠性。ltc2936 采用一个专用电源输入。该输入可由一个外部 3.3v 稳压器或 3.4v 至 13.9v 电源驱动。
阈值精度
在大多数应用中，电源电压必须保持在相对较窄的容差范围内。监控器可以保证的有效公差是阈值设置分辨率和比较器精度的函数。ltc2933 和 ltc2936 提供了多个阈值范围，每个范围具有 256 个阈值设置。通过选择包含被监控电源电压预期变化的最小范围，可以将阈值设置分辨率引起的误差降至最低。这些器件还保证在广泛的阈值设置范围内具有小于1%的阈值误差。
图1.典型应用。
防止误报
当被监控的电压轨上存在过多的噪声时，可能会发生监控器的错误触发。为了处理这种噪声，ltc2933 和 ltc2936 在内部对这些瞬变进行滤波。此外，gpion 引脚可配置为具有高达 1.6s 的输出延迟，这也可用于屏蔽电源上的瞬变。
连接多个漏极开路输出
ltc2933 和 ltc2936 的 gpion 输出可配置为满足多种应用的需要。出厂默认输出类型为低电平有效、漏极开路输出。在有线or配置中，多个设备可以将线路拉低，从而允许单条线路传输来自多个管理引擎的故障信息。
如果配置为 alert 输出，则此功能可用于允许 smbus 主设备通过使用警报响应地址 （ara） 协议访问所有从设备来确定哪个设备触发了警报。只有断言 alert 的从设备通过将其地址发送到 smbus 主设备并释放 alert 线路来确认 ara。当多个设备同时断言 alert 时，将发生返回地址的仲裁，最低地址赢得仲裁。通过读取 ara 地址，直到所有设备释放 alert 行，可以获得设备地址列表，smbus 主站可以采取进一步操作。
手动复位
任何 gpin 引脚均可设置为低电平有效手动复位输入。此输入可以映射到任何 gpion 引脚，以强制复位或触发中断。可编程输出延迟时间可用于保证最小复位脉冲宽度。
手动复位输入也可以配置为清除易失性存储器中的故障历史记录，并在eeprom中重新启用故障快照。这允许完全按钮系统复位。
保证金
设计鲁棒系统通常涉及某种形式的电源裕量。ltc2933 和 ltc2936 具有允许电源电压超出其正常容差的模式，方法是将一个 gpi n 引脚配置为裕量 （marg） 或 uv 禁用 （uvdis） 输入，并在系统裕量测试期间将 gpin 引脚拉低。marg模式忽略比较器检测到的ov和uv故障，而uvdis模式仅忽略比较器的uv故障。
写保护
ltc2933 和 ltc2936 具有写保护功能，可防止意外 i2c/smbus 写入用户配置。通过设置锁定位，将忽略对任何用户配置命令的写入。要解锁器件，必须写入用户可配置的 14 位解锁密钥。此外，ltc2936 提供了一个硬件写保护输入作为 gpin 引脚的配置选项之一。
i2c/smbus 接口
ltc2933 和 ltc2936 是 i2c/smbus 发送/接收仅限从属设备。ltc2933 能够响应三个地址之一，具体取决于地址选择引脚是接地、浮动还是连接至 vdd33 电源引脚（表 4）。所有 ltc2933 器件均响应全局地址0x1b （7 位）/0x36 （8 位），而与地址选择引脚无关。
阿塞尔 0 高-z 1
7 位地址 0x1c 0x1d 0x1e
8 位地址 0x38 0x3a 0x3c
ltc2936 具有两个三元地址选择引脚，因而能够响应 9 个不同的地址（表 5）。所有 ltc2936 器件均响应全局地址0x73 （7 位）/0xe6 （8 位），而与地址选择引脚无关。
asel0 0 高阻 1 0 高阻 1 0 高阻 1
asel1 0 0 0 高阻 高阻 高阻 1 1 1
7 位地址 0x50 0x51 0x52 0x53 0x54 0x55 0x58 0x59 0x5a
8 位地址 0xa0 0xa2 0xa4 0xa6 0xa8 0xaa 0xb0 0xb2 0xb4
比较器、gpi n 引脚和 gpion 引脚的所有阈值电压和配置均可通过 i 进行编程和回读2c/smbus 接口。该接口还可用于读取当前状态、读取故障快照、清除易失性故障历史记录以及存储和恢复eeprom中的配置。
应用
负电源监视器
图 2 示出了如何配置 ltc2933 以监视一个负电源轨。一个来自 vdd33 的分压器用于将负电源电平转换至 ltc2933 的输入范围。应使用精密输入范围，以最小化v5引脚漏电流引起的误差。
图2.负电源监视器。
五电源上电时序控制器
图 3 示出了如何使用 ltc2936 专用比较器输出在上电时按顺序使能 dc/dc 转换器。该系统由12v电源供电，该电源也受到监控。
图3.五电源上电时序控制器。
当按下该按钮时，ltc2950-1 通过将其 run 引脚调高来接通 ltm4600。ltm4600 产生一个 5v 中间电源轨，该电源轨为其他四个 dc/dc 转换器供电。当v1上达到编程uv门限时，cmp1输出变为高电平，使能3.3v电源。当v2上达到编程uv门限时，cmp2输出变为高电平，使能2.5v电源。一旦所有转换器都使能且功率良好，cmp5就会变为高电平，向系统发出信号，表明时序已完成。gpio1 配置为在 cmp5 之后变为高电平 6.4ms，从而禁用 ltc2950-1 的 kill 输入。
如果 ltc2950-1 的 kill 输入在初始上电后的 512ms 内未变为高电平，则 ltc2950-1 通过将 ltm4600 run 引脚拉低来停用电源。此外，如果外部 12v 电源降至其 uv 门限以下（如在 v6 上测量的那样），则 cmp6 和 gpio2 变为低电平，从而导致 ltc2950-1 使 ltm4600 失效。
结论
ltc2933 和 ltc2936 是对凌力尔特电压监控器和电源系统管理器产品组合的补充。它们是简单而灵活的电力系统监控的理想选择，并提供可编程性、多功能功能和准确的监控。
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修剪和边距 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
监督 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
监视遥测 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
管理故障 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
创建故障日志 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
通道数 6 6 2 4 4 8 8 16
自主操作 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
ltpowerplay gui 支持 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
pmbus 兼容命令集
✓ ✓ ✓ ✓ ✓
包 5×4 dfn 4×5 qfn 4×5 qfn 9×9 qfn 9×9 qfn 9×9 qfn 9×9 qfn 15×15 bga
无与伦比的多功能性
以下功能可以通过 i 进行配置、读取、修改和存储在板载 eeprom 中。2c/smbus 接口：
六个输入中的每一个都有两个电压阈值
比较器极性和映射到 gpio 引脚
gpio 模式、极性和延迟
gpi 模式、极性和到 gpio 引脚的映射
比较器输出映射到专用比较器输出引脚 （仅限 ltc2936）
我2c/smbus 写保护
第一个故障快照
每个通道的阈值设置可在多个电压范围内编程，每个范围具有 256 个设置（参见表 2 和表 3）。可编程性消除了针对不同阈值电压或其他功能组合鉴定、采购或库存独特器件的需要。
v1 版 v2–v6
范围 高 中等 中等 低 精度
限制 2.5v–13.9v 1v–5.8v 1v–5.8v 0.5v–3v 0.2v–1.2v
步长 50mv 20mv 20mv 10mv 4mv
v1–v6
范围 中等 低 精度
限制 1v–5.8v 0.5v–3v 0.2v–1.2v
步长 20mv 10mv 4mv
上电后发生的第一个故障的快照存储在eeprom中，可用于调试复杂系统中的电源故障。这些器件还会在易失性存储器中记录后续故障。瞬时状态和故障历史记录都可以通过 i 远程访问2c/smbus 接口。
故障和输入信号的各种组合可以映射到任何通用输入-输出（gpio）引脚，从而为应用设计提供了灵活性。gpio引脚也可以编程为充当smbus alert输出。ltc2936 具有 6 个专用比较器输出 （cmpn），可用于简单的排序应用。
通用输入 （gpin） 引脚上的一对附加辅助比较器具有 500mv 预设阈值和可编程极性。这些辅助比较器的输出可以映射到任何 gpion 引脚，从而允许器件监控多达 8 个输入。gpin 引脚还可配置为屏蔽任何 uv 故障 （uvdis）、屏蔽 uv 和 ov 故障 （marg）、充当手动复位输入 （mr） 或对器件进行写保护 （仅 wp、ltc2936）。ov和uv故障的屏蔽可用于排序或电源裕量调节。
一个精确的线性稳压器输出 （3.3v ± 2.5%） 可用作基准电压，用于将负电源轨电平转换到器件可监控的范围内。高输入阻抗精度范围可在输入电流小于 10na 的情况下实现此功能。此模式可在 ltc2933 的 v5 和 v6 以及 ltc2936 的所有输入上使用。
ltc2933 自动选择施加在通道 v1–v4 上的最高电压作为电源电压。当多轨系统中多个电源轨可能发生故障时，这提高了系统可靠性。ltc2936 采用一个专用电源输入。该输入可由一个外部 3.3v 稳压器或 3.4v 至 13.9v 电源驱动。
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连接多个漏极开路输出
ltc2933 和 ltc2936 的 gpion 输出可配置为满足多种应用的需要。出厂默认输出类型为低电平有效、漏极开路输出。在有线or配置中，多个设备可以将线路拉低，从而允许单条线路传输来自多个管理引擎的故障信息。
如果配置为 alert 输出，则此功能可用于允许 smbus 主设备通过使用警报响应地址 （ara） 协议访问所有从设备来确定哪个设备触发了警报。只有断言 alert 的从设备通过将其地址发送到 smbus 主设备并释放 alert 线路来确认 ara。当多个设备同时断言 alert 时，将发生返回地址的仲裁，最低地址赢得仲裁。通过读取 ara 地址，直到所有设备释放 alert 行，可以获得设备地址列表，smbus 主站可以采取进一步操作。
手动复位
任何 gpin 引脚均可设置为低电平有效手动复位输入。此输入可以映射到任何 gpion 引脚，以强制复位或触发中断。可编程输出延迟时间可用于保证最小复位脉冲宽度。
手动复位输入也可以配置为清除易失性存储器中的故障历史记录，并在eeprom中重新启用故障快照。这允许完全按钮系统复位。
保证金
设计鲁棒系统通常涉及某种形式的电源裕量。ltc2933 和 ltc2936 具有允许电源电压超出其正常容差的模式，方法是将一个 gpi n 引脚配置为裕量 （marg） 或 uv 禁用 （uvdis） 输入，并在系统裕量测试期间将 gpin 引脚拉低。marg模式忽略比较器检测到的ov和uv故障，而uvdis模式仅忽略比较器的uv故障。
写保护
ltc2933 和 ltc2936 具有写保护功能，可防止意外 i2c/smbus 写入用户配置。通过设置锁定位，将忽略对任何用户配置命令的写入。要解锁器件，必须写入用户可配置的 14 位解锁密钥。此外，ltc2936 提供了一个硬件写保护输入作为 gpin 引脚的配置选项之一。
i2c/smbus 接口
ltc2933 和 ltc2936 是 i2c/smbus 发送/接收仅限从属设备。ltc2933 能够响应三个地址之一，具体取决于地址选择引脚是接地、浮动还是连接至 vdd33 电源引脚（表 4）。所有 ltc2933 器件均响应全局地址0x1b （7 位）/0x36 （8 位），而与地址选择引脚无关。
阿塞尔 0 高-z 1
7 位地址 0x1c 0x1d 0x1e
8 位地址 0x38 0x3a 0x3c
ltc2936 具有两个三元地址选择引脚，因而能够响应 9 个不同的地址（表 5）。所有 ltc2936 器件均响应全局地址0x73 （7 位）/0xe6 （8 位），而与地址选择引脚无关。
asel0 0 高阻 1 0 高阻 1 0 高阻 1
asel1 0 0 0 高阻 高阻 高阻 1 1 1
7 位地址 0x50 0x51 0x52 0x53 0x54 0x55 0x58 0x59 0x5a
8 位地址 0xa0 0xa2 0xa4 0xa6 0xa8 0xaa 0xb0 0xb2 0xb4
比较器、gpi n 引脚和 gpion 引脚的所有阈值电压和配置均可通过 i 进行编程和回读2c/smbus 接口。该接口还可用于读取当前状态、读取故障快照、清除易失性故障历史记录以及存储和恢复eeprom中的配置。
应用
负电源监视器
图 2 示出了如何配置 ltc2933 以监视一个负电源轨。一个来自 vdd33 的分压器用于将负电源电平转换至 ltc2933 的输入范围。应使用精密输入范围，以最小化v5引脚漏电流引起的误差。
图2.负电源监视器。
五电源上电时序控制器
图 3 示出了如何使用 ltc2936 专用比较器输出在上电时按顺序使能 dc/dc 转换器。该系统由12v电源供电，该电源也受到监控。
图3.五电源上电时序控制器。
当按下该按钮时，ltc2950-1 通过将其 run 引脚调高来接通 ltm4600。ltm4600 产生一个 5v 中间电源轨，该电源轨为其他四个 dc/dc 转换器供电。当v1上达到编程uv门限时，cmp1输出变为高电平，使能3.3v电源。当v2上达到编程uv门限时，cmp2输出变为高电平，使能2.5v电源。一旦所有转换器都使能且功率良好，cmp5就会变为高电平，向系统发出信号，表明时序已完成。gpio1 配置为在 cmp5 之后变为高电平 6.4ms，从而禁用 ltc2950-1 的 kill 输入。
如果 ltc2950-1 的 kill 输入在初始上电后的 512ms 内未变为高电平，则 ltc2950-1 通过将 ltm4600 run 引脚拉低来停用电源。此外，如果外部 12v 电源降至其 uv 门限以下（如在 v6 上测量的那样），则 cmp6 和 gpio2 变为低电平，从而导致 ltc2950-1 使 ltm4600 失效。
结论
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