数字负载点转换器与数字管理器

何时应将负载点转换器 (POL) 与 PMBus 结合使用，何时应将数字管理器与老式 POL 结合使用？在这篇文章中，我将提供一些做出此选择的启发法。

为了不误导，我的目标很温和：提供足够的直觉来做出遍选择，这成为一个需要更详细探索的领域。这与在寻找丢失的车钥匙之前重新思考过去 24 小时内您去过哪里没有什么不同，因为您无法立即到处寻找，而且您希望提高找到钥匙的机会。

首先，让我们画一些这些设备的图表，以便我们可以检查它们的基本差异。有时图片可以让事情变得更清楚。

POL 与 PMBus

在数据表上，带有 PMBus 的 POL 可能更像是：双输出……具有数字电源系统管理功能的降压 DC/DC 控制器。标题中出现了一些设备的结构，但基本的整体形式相当一致。

POL 框图

如果我们在器件中间画一条架构线，则左侧具有 PMBus、遥测、监控器和驱动 POL 参考输入的 DAC 的所有逻辑。右侧是负载点转换器 (POL)。尽管我们拆分了功能，但它们都在一个包中并作为一台设备购买。

具有 POL 的数字经理

数字管理器没有电源转换级，而是依赖外部 POL。它是一个多封装解决方案。

POL 数字经理

管理器控制每个 POL 的输出电压、电流限制、测量输出和输入以及处理故障。本质上，带有 PMBus 模型的 POL 在虚线处被切断。典型的管理器处理 4 或 8 个 POL。

将 POL 与 PMBus 分开的含义

功能拆分的明显含义（这并不是什么新鲜事，因为 POL 早在管理者之前就已存在）是功能的独立性。POL 市场相当大且多样化，支持非常广泛的解决方案。我们通常将 POL 视为开关转换器 (SMPS)，例如 Buck，但 LDO 同样是可控和可观察的。因此，功能的分离会产生大量的设计组合。

另一方面，由于封装成本很高，因此具有 PMBus 的 POL 每个通道的成本可能较低。由于不需要管理功能和 POL 之间的引脚，因此可以通过更多控制线实现更别的功能和集成。性能在某些方面也将超过分割解决方案的性能。

这是性能与灵活性的经典。然而，对于大型多轨解决方案，全局可能不会遵循这种简单的权衡。那么让我们进一步探索……

设计选择

我的建议是始终首先查看带有 PMBus 的 POL。这些 POL 往往针对特定市场，如果您适合这些利基市场之一，您就可以从紧密集成、简单性和性能中受益。如果您的需求不符合，那么请考虑数字经理。

让我们举几个例子。

实施例1

假设我们的设计需要以下导轨：

1V/20A
3.3V/8A
5V/5A

带 PMBus 的双 POL 和带 PMBus 的单 POL 在这些功率水平下可以正常工作。LTC3880和LTC3883等器件 适合此功率级别或更高功率级别。

实施例2
1V/40A
5V/100mA
3.3V/10A
3.3V/200mA（低噪声）

在此示例中，功率电平存在很大差异，并且其中一个 3.3V 电源轨必须具有低噪声。低噪声 3.3V 电源轨需要 LDO。假设 5V 电源轨无法很好地融入带有 PMBus 的 POL。你可以做到，但你可能会为设备支付太多费用，或者电路板空间可能太大。也许对于 1V 和 3.3V 更高的电源轨，您可以信赖现有的解决方案。像 LTC2974 和 4 个 POL 这样的数字管理器将是一个很好的解决方案。