PMBus通信機能内蔵ディジタル電源コントローラ/モニタ
カリフォルニア州サニーベール ― 2006年6月15日 ― マキシム・インテグレーテッド・プロダクツ(NASDAQ：MXIM)は、オールアナログの電源を、完全にプログラマブルなディジタルパワーマネージメントソリューションに変換する初のチップとなるMAX8688を発表しました。完全なディジタル電源コントローラ/モニタのMAX8688は、PMBus™を使用して通信を行い、1本のバス上に合計で最大127個の電源を制御/監視することに使うことができます。MAX8688は、既存のアナログパワーマネージメントソリューションをうまく活用し、比類のない制御と監視能力、および以前はオールディジタルの電源でしか実現することのできなかったすべての機能を提供します。マキシムの新しい製品ファミリPowerMind™を支える｢知能｣となるMAX8688は、シンプルな設計、低コスト、および優れた精度などの多くの主要な利点を提供します。
高性能アプリケーションがディジタルを要求
エレクトロニクス業界は、できるだけ早い完全ディジタル化の実現のために多大な労力をつぎ込んでいます。サーバ、スイッチ、およびルータなどの高性能システムの新しい要件によって、電源はある程度の知能を持たざるを得なくなっています。知能とは、柔軟な監視、警告および障害スレッショルド/障害処理の高度な設定、またはトラッキングおよびシーケンシングなどのタイミングイベントをマイクロ秒単位で行うことを意味します。これらの高性能アプリケーションは、カードまたはシステムに応じて多数の電圧レイルが必要にもなります。多数の電圧レイルによって、シーケンシングおよびトラッキングの作業が難しくなり、アナログ分野ではほぼ実現不可能となっています。さらに、これまで複数のディスクリート部品でのみ実現している電源状態の監視および状況把握によって、システムの信頼性を著しく改善し、ダウンタイムを減少させることができます。
金融機関およびグローバル通信で使用されるシステムでは、ダウンタイムゼロが求められています。常時動作は、高精度の監視、高性能パワーマネージメント、冗長、および障害状態での意思決定があってのみ可能となります。MAX8688のPowerMind技術が導入されるまでは、パワーマネージメントのこのような知能は、不可能であるか、完全なディジタル電源でのみ限られた範囲で実現可能でした。
PowerMind技術はアナログからフルディジタルへの移行を容易に
MAX8688は、単に既存のオールアナログの電源を活用することによって、電源監視および制御を容易にします。MAX8688は、電源の周りの低速ループを閉じ、出力電圧の設定において最大限の精度と制御をもたらします。MAX8688は、イネーブル、フィードバックノード、および/またはリファレンス入力を活用することによって、非常に優れたトラッキング、シーケンシング、および全温度範囲で±0.2%までの出力電圧の細かい設定を提供します。MAX8688は出力を完全に制御することができるため、マージンの上げ下げや制御された速度で出力電圧を遷移させる処理は非常に簡単です。MAX8688は、12ビットの直線性の高い内蔵ADCの高い精度を利用して、出力電圧、電流、および基板上の温度を監視します。この結果、複数の警告および障害スレッショルドが設定され、ディジタル制御の柔軟性で提供されます。
PowerMindの方法では、マスタマイクロコントローラは、PMBusを通じてMAX8688と通信します。システムコントローラはデータロギングとシステムレベル制御を容易にします。MAX8688は、すべての電源のピーク温度、出力電流、および出力電圧データを保持しますが、システムコントローラは、各電源を固定の間隔でポーリングし、将来の分析のため情報を高精度に記録します。システムインテグレータは、問題を調査し、市場不良をデバッグする必要があるときに、初めて非常に重要である状態およびイベント情報を得ることができます。
MAX8688は、PowerMind技術の別の利点として、電源性能の遠隔修正も行うことができます。システムインテグレータは、多くの場合、市場への初回の製品出荷の前にシステムの特性評価に十分に時間を割くことができず、短時間で設計をすることを余儀なくされます。したがって、工学的な判断が実際のデータを置き換えることになります。この方法は性能リスクをもたらし、常にいい結果を出すとは限りません。これは、新しいASICが最高のクロックスピードを実現するために最新で最小のプロセスを使用して開発される場合に特にあてはまります。このようなASICは一般的に公差が非常に厳しく、製品を損傷する高度の電圧と、データの完全性を維持するには不適な過度の低電圧の違いは極めて曖昧です。この正しい電圧を見つけるのは容易な作業でなく、通常複数の製造ロットの特性考慮が必要となります。MAX8688のシステムは、単に製品へのリモートアクセスを可能にし、出力電圧を最小500µVステップまで設定し、および/またはシーケンシング、トラッキングおよび障害/警告スレッショルドを設定することによって、市場不良と潜在的なリコールを防止することができます。このリモートアクセスおよび制御が、何百万ドルもの節約と、訴訟の可能性の抑止にどれだけ役立つかは誰でも容易に理解することができるでしょう。
モジュール間の電流シェアリングもコントローラMAX8688で可能となります。これは、システムコントローラが出力電流情報を備えていると同時に、出力電圧の完全制御が可能であるためです。スレーブモジュールの出力電流は、その出力電圧を操作するだけでマスタモジュールの出力電流に一致させることが可能で、電源間の物理的距離は関係ありません。これは、大電力の冗長電源のように、特に電源の距離が物理的に離れている場合に、通常は非常に難しい作業となります。
MAX8688のPowerMindの方式ではPWMをアナログ領域に残しています。このため、ディジタルへの移行は、通常ディジタルPWMには付きものの新しい細工、新しい補償方式、またはジッタを伴う出力はなく、可能な限りシンプルに留めてあります。ディジタルPWMは、より効率が高く、過渡応答がより高速で、EMIがより低いという主張もありますが、これを裏付ける実際のデータはありません。
使いやすいソフトウェアで従来のアナログシステムをディジタルに変換
この製品と共に、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)が無料で提供されます。ディジタル制御理論やソフトウェア/ファームウェア作成の知識がなくても、エンジニアの方であれば誰でもこのGUIとMAX8688を使用して、ディジタル設定可能な電源を実現することができます。これは、従来の設計を放棄し、まったく新しいアーキテクチャを使用するリスクを冒したくないエンジニアやシステムインテグレータにとって大きな利点となります。
マキシムのマイクロコントローラMAXQ2000をシステムコントローラとして使用し、GUIが必要なファームウェアを書き込み、それがフラッシュメモリにロードされ、マイクロコントローラで動作させることができます。マイクロコントローラは、起動時にMAX8688の必要なレジスタをロードし、意図された特定の作業を行います。この動作は繰り返し行うことが可能であり、部品の許容度やロット間のばらつきの影響を受けません。一部のアナログソリューションではこのようにはいきません。
ユーザ設定可能なレジスタも、低コスト、SOT23の1kb EEPROMに保存可能で、MAX8688は、起動時に自動的にデータを取り出し、レジスタをロードするため、システムコントローラは不要です。この後者の機能は、システムコントローラを内蔵していないモジュールまたは比較的小型のシステム内の電力を制御する場合に特に有用です。モジュールメーカーはMAX8688をデフォルト値でロード可能で、エンドユーザはこの値を上書きすることができます。これは、少数の電源をトラック/シーケンスおよび制御する必要があるものの、監視は必ずしも重要でないより小型のシステムにとっても利点となります。これらのアプリケーションではシステムコントローラは不要です。MAX8688は、単独で立上り、事前に設定されたパラメータで自己サポートをすることができます。
MAX8688は、省スペース、鉛フリー、4mm x 4mmの24ピンTQFNパッケージで提供されます。この製品は、-40℃～+85℃の工業用温度範囲で動作します。MAX8688の電源電圧は3.3V ±10%で、0～5.5Vの出力電圧を制御可能です。参考価格は$1.95 (1万個以上、FOB USA)となっています。設計時間を短縮するための完全実装済みMAX8688 EVキットも提供されています。この製品の詳細情報についてはhttp://japan.maxim-ic.com/MAX8688infoを参照してください。
マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、実信号処理を必要とするアプリケーションに向けた高品質のアナログおよびミックスドシグナル製品の主要な国際的サプライヤです。詳しくはマキシム・ジャパンまでお問い合わせください。
お問合せ先
マキシム・ジャパン株式会社
〒169-0051 東京都新宿区西早稲田3-30-16
マーケティングコミュニケーション infoj@maxim-ic.com
|
