InTune数字电源的电流校准过程

本应用笔记提供了校准PMBus的分步说明™InTune 使用的参数（IOUT_CAL_GAIN 和IOUT_CAL_OFFSET）™MAX15301和MAX15303数字电源，用于报告输出电流。

介绍

数字电源解决方案的一个主要优点是能够通过电源管理总线（PMBus）实时读取实际负载电流。通过了解电流检测元件的阻抗，可以进行负载电流测量。电流测量的精度是许多参数的函数，例如威廉希尔官方网站 板寄生效应、测量元件的容差以及IC的内部增益和失调。如果不考虑这些参数的变化，测得的负载电流将不像人们预期的那么准确。幸运的是，PMBus规范提供了两个校准系数，IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET（统称为IOUT_CAL值），允许用户校准影响当前测量精度的参数。每个 InTune IC 出厂时都带有这些系数的默认值。必须校准这些值以提供准确的输出电流测量值。

何时需要校准？

IC的IOUT_CAL值应在初始威廉希尔官方网站 板构建时以及电流检测威廉希尔官方网站 更改时的任何时间进行校准。Maxim Integrated的数字功率评估（EV）评估（EV）评估套件附带IOUT_CAL值，专门针对每个评估板的电感进行校准。这使用户能够立即体验精确的电流测量。我们的评估板设计允许用户根据其特定工作要求轻松修改评估板。但是，对输出电感、电流测量滤波器元件或数字电源IC的任何修改都需要用户重新校准IOUT_CAL值，以确保设计正确报告准确的负载电流测量值。例如，用另一个具有相同部件号的电感替换输出电感不一定需要重新校准。精度的确切变化是新电感器实际电感或电阻变化的函数。但是，用另一个具有不同部件号的电感替换输出电感器总是需要重新校准，以确保准确的输出电流测量。

在本应用笔记中，Maxim提供了一个易于遵循的程序，用于校准针对修改后设计优化的新IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值。

推荐设备

美信InTune评估板

Maxim 的 MAXPOWERTOOL002# USB 转 PMBus 接口套件

5V至12V DC实验室电源，能够提供评估板所需的电流

电流计

负载（电子或电阻）

电脑与视窗操作系统和可用的USB端口®

安装在计算机上的PowerTool图形用户界面（GUI）。访问评估板的工具文件夹，获取最新版本GUI的链接。

Maxim的InTune数字电源电流校准工作表（XLSX）

预防 措施

在连接和打开电源之前，验证实验室电源的电压是否在InTune评估板的绝对最大限值内。

在完成所有电气连接之前，请勿打开任何电源。

不要超过用于连接 V 的测试引线的额定电流在和 V外.

不要超过电流表的电流能力。

设置

请参考InTune评估板数据资料，了解有关设置评估板的详细说明。此电流校准程序需要精确的负载电流测量，这可以通过使用以下三种方法之一来完成：

如果使用具有电流读数的电子负载，则可以使用负载上的电流读数。请注意，大多数实验室不使用具有校准电压和电流读数的电子负载。确保正确校准电子负载。

如果使用分立负载电阻，则负载电流可以通过测量电阻两端的电压并除以电阻值来计算。用于这些负载电流的典型电阻值不是很准确，并且可能具有较大的温度系数，从而进一步影响电流测量的精度。

使用单独的校准电流表。这是推荐的技术，可提供最准确的测量，从而通过 InTune IC 实现最准确的负载电流测量。

图1显示了使用电流表的典型测量设置。

图1.电流校准测试设置。

程序

本步骤假设用户已阅读评估板数据资料，正确配置评估板跳线，连接测试设置，接通电源，运行PowerTool GUI软件，打开评估板，提供稳定的输出电压。为了获得最准确的结果，电流测量应跨越设计的预期负载电流范围。尽管该程序至少适用于两次电流测量，但额外的测量可提供更准确的结果。打开并运行设置后，请按照以下步骤重新校准 InTune 转换器的电流测量值：

在随附的 InTune 数字电源电流校准工作表 （XLSX） 中，输入起始IOUT_CAL_GAIN和起始IOUT_CAL_OFFSET值。

在“故障集”选项卡中，通过选择“忽略”来禁用 IOUT OC 故障 （A），以消除由于不正确的IOUT_CAL值而导致过流故障的可能性（图 3）。请务必保持在设计的当前能力范围内。

将实验室设备中的负载调整到所需的最低负载电流。

在 Excel 电子表格的实际 IOUT （A） 测量列中输入由电流表测量的负载电流值。

在 Excel 电子表格的“监视的 IOUT （A） 测量”列中输入 GUI 中显示的负载电流值。

增加负载电流并在电子表格中输入实际和监控的输出电流，总共最多八个数据点。

电子表格现在提供必须编程到 InTune IC 中的“新建IOUT_CAL_GAIN”和“新IOUT_CAL_OFFSET”值。

通过单击GUI中的“全部存储用户”按钮，将新IOUT_CAL_GAIN和新IOUT_CAL_OFFSET值永久存储在IC中（图5）。请注意，单击“存储用户全部”会将“配置”选项卡上所有更改的PMBus命令写入IC。如果您希望存储IOUT_CAL值但不干扰其余设置，请确保在向IC通电和单击“存储全部用户”按钮之间不要更改任何其他设置。

在生产过程中设置IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值

生产环境的理想情况是在每个电源中设置公共IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值。这可以通过在10或20个单独的电源板上表征电感，然后在生产版本上使用平均IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值来实现。使用平均IOUT_CAL值的优点是缩短了生产测试时间。缺点是电流测量的精度会因电感到电感DCR的变化而降低。

结论

本应用笔记中概述的步骤解释了如何重新校准InTune数字电源IC的IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET参数，以确保准确的负载电流测量。建议在更换输出电感、电流测量滤波器元件或数字电源IC元件时重新校准。

审核编辑：郭婷