安顺西门子（中国）模块授权代理商
就像其他很多应用一样，低功率、高精度组件已经使移动设备出现了迅速增长。然而，与其他很多应用不同的是，面向工业、医疗及军事应用的便携式产品一般对可靠性、运行时间和坚固性的要求高得多。这类高要求产生的负担大部分落在了电源系统及其组件上。这类产品的一个共同特点是，必须在使用各种电源时正确工作且在各种电源之间无缝切换。因此，必须竭尽全力提供保护以及承受故障，在电池供电时限度延长运行时间，并确保只要存在有效电源，就能够可靠运行。
显然，满足这些需求所需电源管理集成电路 (PMIC) 必须允许应用由多种电源供电，其中可能包括交流适配器、USB 端口、点烟器适配器或甚至锂离子电池。如果 PMIC 集成了电源通路 (PowerPathTM) 控制功能，那么这一要求可能很容易满足。这种方法确保系统电源保持不间断，并容许外部电源和电池电源之间以热插拔方式转换。在有些情况下，PMIC 中可能还包括电池充电器。如果这样，那么这种电池充电电路需要确保利用应用不需要的多余电量给电池充电。此外，内置保护电路有时是必要的，以抵御超过 30V 的外部过压故障。后，无负载静态电流必须很低，以在很宽的负载及工作条件范围内提供电源效率。这类功能对于任何产品的成功和实用性都是至关重要的。
行业趋势
尽管产品尺寸越来越小，但是对功能的需求却不断增加。此外，现在的业界趋势是，为移动产品供电的微处理器 (μP)、微控制器 (μC) 或现场可编程门阵列 (FPGA) 等数字 IC 不断降低其工作电压，但与此同时却不断提高其安培数。在设计产品时，微处理器是流行的器件，飞思卡尔、英特尔、NVIDIA、三星以及其他供应商所提供采用各种节电方式的产品也越来越多。这些产品用来跨多个细分市场，使多种便携式、无线及移动设备应用实现低功耗和很高的处理性能。
使用这些处理器初的目的是，帮助 OEM 开发更小、更具成本效益、电池寿命更长的便携式手持设备，同时提供增强的计算性能，以运行功能丰富的多媒体应用。然而，非便携式应用现在也开始需要同样高的电源效率和处理性能了。例如，信息娱乐系统和其他嵌入式应用都需要类似水平的电源效率和处理能力。在所有情况下，要正确控制和监视微处理器电源，以使这些处理器的性能优势全部发挥出来，就必须使用高度化、高性能的电源管理 IC。
如今的工业和医疗移动设备很多在电源加电以及给各种不同的电路加电时，都需要受控和经过精心设计的排序功能。实现系统灵活性及简单的排序方法不仅使系统设计更容易，也提高了系统可靠性，并使单个 PMIC 在系统中能够应对更广泛的组件，而不是仅满足一个具体的处理器的需求。
许多 PMIC 尚未拥有处理这些新式系统和微处理器所需的功率。任何旨在满足已简述之工业或医疗电源管理 IC 设计限制条件的解决方案都必须实现高集成度的整合，包括大电流开关稳压器和 LDO、宽工作温度范围、电源排序和重要参数的动态 I2C 控制以及难以制作的功能部件。此外，具高开关频率的器件允许使用更小的外部组件，同时陶瓷电容器可降低输出纹波。这种低纹波与准确、响应速度很快的稳压器相结合，可满足 45nm 型处理器苛刻的电压容限要求。这样的电源 IC 还必须能够满足严格的环境限制，诸如提供辐射抑制，即使输入电压直接由电池本身提供。
设计挑战
当今的智能手机和平板电脑设计师面临着的挑战。其中包括需要高性能电源管理系统，以顾及日益提高的系统复杂性和更高的功率预算。这些系统努力在较长电池运行时间、与多种电源的兼容性、高功率密度、小尺寸、有效的热量管理等相互排斥的目标之间实现平衡。
所有智能手机和平板电脑的一个共同目标是，在目前的水平上，进一步降低它们所消耗的功率。任何系统的功耗都能够以两种方式应对：首先，跨整个负载电流范围
限度提高转换效率;其次，降低 DC/DC 转换器在所有工作模式时的静态电流。因此，为了在降低系统功耗过程中发挥积极作用，电源转换和管理 IC 必须更高效，且在所有工作条件下，具备更低的功耗水平。
为了满足这些特定要求，凌力尔特在很多电源管理及转换 IC 中纳入了突发模式 (Burst Mode®) 技术。这种技术限度降低了 IC 本身在备用模式时所需的电流。在很多情况下，这种备用静态电流低于 20mA。
直到不久前，锂离子电池供电产品的设计师一直用两种基本方法应对由于电池尺寸小因而容量有限的挑战。一种方法是设计使用单独组件的系统，每个组件为单一功能而优化。这种方法提供的设计、布局和热量管理灵活性，同时使每种功能实现了恰当的性能水平。但是这种方法有一个主要缺点，即成本相对较高，需要占用大量电路板空间，以满足日益增加的功能需求。
另一种替代方案是设计师可以从多种高集成度 PMIC 中进行选择。这些器件所支持的功能通常超出大多数应用的实际需要，包括开关 DC/DC 控制器、单片式开关电源和众多集成型 LDO 与无关的混合信号功能部件 (例如：触屏控制器、音频编等等) 的笨拙组合。结果，这些 PMIC 可能十分笨拙，难以使用，而且大多数需要仅为器件接通而大量投资开发固件。这类产品往往更重视集成而不是性能，常常由于将热量集中到产品内的单个“热点” 上而使热量管理更加复杂。讽刺的是这类高集成度解决方案也需要占用相对较多的电路板空间，因为它们的封装较大、引脚数较多。后，这类解决方案迫使设计师大胆安排电路板布局，以顾及所有有关外部组件 (MOSFET、电感器、二极管和各种无源组件)，以及顾及从 PMIC 跨整个系统到各种负载所需的有关布线。
不过，现在有一种新的方法可用，这种方法介于使用多个电源 IC 或使用高度复杂的 PMIC 这两种方法之间，是一种适度集成但功能强大的 PMIC。这个 IC 就是凌力尔特不久前推出的 LTC3676 / LTC3676-1。
LTC3676 / LTC3676-1 是完整的电源管理解决方案，适用于飞思卡尔 i.MX6 处理器、基于 ARM 的处理器以及其他先进的便携式微处理器系统。LTC3676 / LTC3676-1 含有 4 个同步降压型 DC/DC 转换器，每个都可为内核、存储器、I/O 和系统级芯片 (SoC) 轨提供高达 2.5A 的电流，该器件还含有 3 个面向低噪声模拟电源的 300mA 线性稳压器。为提供 / 吸收电流和跟踪运行情况，LTC3676-1 配置一个 1.5A 降压型稳压器，以支持 DDR 存储器终止，该器件还为 DDR 增加了一个 VTTR 基准输出。这两个引脚从功能上取代了 LTC3676 LDO4 的使能引脚和反馈引脚。LDO 4 仍然可通过 I2C 编程。高度可配置的电源排序功能、动态输出电压调节、按钮接口控制器以及通过 I2C 接口实现的稳压器控制功能支持多个稳压器，另外通过中断信号输出，还提供广泛的状态和故障报告。LTC3676 支持 i.MX6、PXA 和 OMAP 处理器，具有 8 个处于合适功率级的独立电源轨以及动态控制和排序功能。其他特点包括接口信号，例如：待机电压 (VSTB) 引脚，其同时在多达 4 个电源轨上切换编程运行与待机输出电压。该器件采用扁平 40 引脚 6mm x 6mm x 0.75mm 裸露焊盘 QFN 封装。
一、简述
多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。
二、PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：
1．开关量逻辑控制
取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2．工业过程控制
在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3．运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4．数据处理
PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5．通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
三、PLC的应用特点
1．可靠性高，抗能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将*的可靠性。
2．配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3．易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4．系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。
四、PLC应用中需要注意的问题
PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗性能。因此在使用中应注意以下问题：
1．工作环境
(1)温度PLC要求环境温度在0~55oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
(3)震动应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。
(4)空气避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
(5)电源PLC对于电源线带来的具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。
2．控制系统中及其来源
现场电磁是PLC控制系统中较常见也是易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场的源头。
(1)源及一般分类
影响PLC控制系统的源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁按模式不同，分为共模和差模。共模是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模可为直流，亦可为交流。差模是指作用于信号两极间的电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模所形成的电压，这种叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
(2)PLC系统中的主要来源及途径
a.强电
PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。
b.柜内
控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的。
c.来自信号线引入的
与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部信号侵入。此主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的，即信号线上的外部感应，这是很严重的。由信号引入会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。
d.来自接地系统混乱时的
接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁的影响，又能抑制设备向外发出；而错误的接地，反而会引入严重的信号，使PLC系统将无法正常工作。
