AN-1383: ADP1046A EEPROM 编程

Navdeep Singh Dhanjal, Hossain Opal, 和 Subodh Madiwale 下载 PDF

简介

ADP1046A集成寄存器映射和EEPROM，并根据用户的系统首选项，针对特定电源拓扑和应用进行了编程设置。本应用笔记重点讨论生产线环境中对ADP1046A进行编程的硬件和软件考虑因素。

硬件

图1显示了EEPROM编程环境下，ADP1046A的建议引脚设置。所有元件均采用表贴封装。此外，建议采用陶瓷电容。

Figure 1. Recommended pin settings.
图1. 建议引脚设置

建议引脚设置

表1列出了图1所示元件的设置。

表1. 元件设置
元件 价值 单位 注释
VDD引脚 3.3 V  
GND1, 2     电路板接地层
NC     无连接引脚；此引脚悬空
C1 0.5 μF 电容1
C2, C3 2.5 μF 电容2、电容3
R1, R2 5 kΩ 电阻1、电阻2
R3, R4 2.2 kΩ 电阻3、电阻4
R5 10 kΩ 电阻5，精度0.1%
R6, R7 10 Ω 可选电阻
1整块电路板上应当有一个连续的接地层。
2为了避免噪声干扰，从编程器到器件的SDA、SCL和GND线路应尽量短。

其它布局布线建议

如果ADP1046A焊接在电路板上，则表1中列出的元件应靠近引脚，如图4所示。如果使用了座子，则将元件放置在电路板底部靠近引脚处，如图2所示。

Figure 2. Board layout.
图2. 电路板布局
Figure 3. Board layout, bottom view.
图3. 电路板布局(底视图)
Figure 4. Board layout, IC on board.
图4. 电路板布局(IC焊接在电路板上)

软件编程

有两种方式可将寄存器设置编程至器件的EEPROM中：标准方式或替换方式。


标准EEPROM编程


如需采用标准方式将寄存器设置编程至EEPROM，请遵循下列步骤：

  1. 从ADP1046A图形用户界面(GUI)生成的“.46r”文件或十六进制文件中读取寄存器设置，然后通过I2C将下列寄存器值写入相应寄存器：
    • 写入寄存器0x08至寄存器0x0F。
    • 写入寄存器0x22。
    • 写入寄存器0x26至寄存器0x2A。
    • 写入寄存器0x2C至寄存器0x37。
    • 写入寄存器0x3B。
    • 写入寄存器0x3F至寄存器0x5D。
    • 写入寄存器0x5F至寄存器0x7D。
  2. 回读写入的数值，然后将这些数值与.46r文件中的寄存器设置进行比较，确保写操作正确执行。
  3. 如需解锁EEPROM，需向寄存器0x88执行重复写操作。首先，将0xFF写入寄存器0x88，然后立即再次将0xFF写入寄存器0x88。
  4. 如需将寄存器中的内容上传至EEPROM，则向寄存器0x82执行发送命令。
  5. 等待50 ms，以便上传完成。
  6. 如需锁定EEPROM，请将0x01写入寄存器0x88。

替代EEPROM编程


如需采用替代方式将电路板设置编程至EEPROM，请遵循下列步骤并参考图5：

  1. 如需解锁EEPROM，需向寄存器0x88执行重复写操作。首先，将0xFF写入寄存器0x88，然后立即再次将0xFF写入寄存器0x88。
  2. 将0x02写入寄存器0x87以便擦除EEPROM页2；等待30 ms，完成擦除操作。
  3. 将0x0000写入寄存器0x85，以便设置地址偏移为零。
  4. 使用来自十六进制文件的电路板数据，通过向寄存器0x8D执行块写入操作，从而写入EEPROM页2。
  5. 将0x01写入寄存器0x88，以便解锁EEPROM。

使用十六进制文件的示例

Figure 5. EEPROM alternative programming using hexadecimal file.
图5. 使用十六进制文件的EEPROM替代编程

电路板设置十六进制文件

十六进制文件内容如下：

:7E008D000102036000F76000F46000F3B000F48000F4B000F48 000F18000F18000F18000F16400F8A000F46000F46000F45DC0 FC6400F70000000000006E00F9A000F56000F26000F50000000 000000000000000008000F1000000000000000000000000000000 0000006C00F68000F10000000000000000000000000000000000 007E,

注意，以下信息内嵌在文件格式中：

  • 冒号之后最前面的两位数7B代表字节数。本例为123个字节。
  • 紧接着的四位数008D代表地址。
  • 之后的两位数00代表记录类型。
  • 之后从0102036到36个0的最终字符串代表数据。
  • 最后两位数81代表校验和。

在EEPROM中存储电路板设置的格式


写入EEPROM并用于电路板设置的数据始于0x010203，而图形用户界面(GUI)使用这些数据来检测EEPROM中的页2是否存在有效的电路板设置数据。

在十六进制文件中，每一个电路板设置都以三字节数据表示。 最前面的两个字节表示尾数，第三个字节表示指数。例如，第一个电路板设置为输入电压48 V，以0x6000F7表示。 表2可用来理解十六进制码的划分。

表2. 十六进制码划分
尾数 指数
高位 低位  
0x60 0x00 0xF7

十六进制数转换为电路板设置

  • 尾数 = 0x6000
  • 十进制尾数 = 24,576
  • 指数 = 0xF7
  • 二进制补码后的指数 = −9
  • 输入电压 = 24,576 × 2−9 = 48 V。

图6显示了带有电路板设置的ADP1046A GUI窗口。表3进一步定义了这些设置，其中项目这一列表示图6中的元件定位器编号。

Figure 6. ADP1046AGUI window with board settings.
图6. 含有电路板设置的ADP1046A GUI窗口
表3. 电路板设置的元件值
项目 电路板数值 尾数 指数
高位 低位  
1 输入电压 = 48 V 0x60 0x00 0xF7
2 N1 = 6 0x60 0x00 0xF4
3 N2 = 3 0x60 0x00 0xF3
4 R (CS2) = 11 mΩ 0xB0 0x00 0xF4
5 I (负载) = 8 A 0x80 0x00 0xF4
6 R1 = 11 kΩ 0xB0 0x00 0xF4
7 R2 = 1 kΩ 0x80 0x00 0xF1
8 C3 = 1 μF 0x80 0x00 0xF1
9 C4 = 1 μF 0x80 0x00 0xF1
10 N1 (CS1) = 1 0x80 0x00 0xF1
11 N2 (CS1) = 100 0x64 0x00 0xF8
12 R (CS1) = 10 Ω 0xA0 0x00 0xF4
13 ESR (L1) = 6 mΩ 0x60 0x00 0xF4
14 L1 = 6 μH 0x60 0x00 0xF4
15 C1 = 1500 μF 0x5D 0xC0 0xFC
16 ESR (C1) = 50 mΩ 0x64 0x00 0xF7
17 ESR (L2) = 0 mΩ 0x00 0x00 0x00
18 L2 = 0 μH 0x00 0x00 0x00
19 C2 = 220 μF 0x6E 0x00 0xF9
20 ESR (C2) = 20 mΩ 0xA0 0x00 0xF5
21 R (正常模式) = 1.5 Ω 0x60 0x00 0xF2
22 R (轻载模式) = 12 Ω 0x60 0x00 0xF5
23 R1和R2上的电容 = 0 μF 0x00 0x00 0x00
24 拓扑 = 0 0x00 0x00 0x00
25 开关/二极管 = 0 0x00 0x00 0x00
26 高端/低端检测- (CS2) = 0 mΩ 0x00 0x00 0x00
27 第二个LC级 = 1(仅当安装了项目17至项目20时) 0x80 0x00 0xF1
28 CS1输入类型 = 0(供内部使用的默认值) 0x00 0x00 0x00
29 R3 = 0 kΩ 0x00 0x00 0x00
30 R4 = 0 kΩ 0x00 0x00 0x00
31 脉冲宽度调制器(PWM)主值 = 0
(供内部使用的默认值) 		0x00 0x00 0x00
32 C5 = 0 μF 0x00 0x00 0x00
33 C6 = 0 μF 0x00 0x00 0x00
34 R6 = 27 kΩ 0x6C 0x00 0xF6
35 R7 = 1 kΩ 0x80 0x00 0xF1 

谐振模式拓扑

对于谐振模式拓扑而言(如图7所示)，其余元件的设置应当不同于表3中通用电路板的设置。谐振模式设置见表4。

Figure 7. ADP1046AGUI window with board settings for resonant mode.
图7. 含有电路板设置的ADP1046A GUI窗口(用于谐振模式)

相移、全桥拓扑

对于相移、全桥拓扑(如图8所示)，其余元件的设置要求既不同于通用电路板设置(表3)，又不同于谐振模式设置(表4)。 相移、全桥设置如表5所示。

Figure 8. ADP1046AGUI window with board settings for phase shifted, full bridge topology.
图8. 含有电路板设置的ADP1046A GUI窗口(用于相移、全桥拓扑)
表4. 谐振模式元件
项目 电路板数值
1 输入电压 = 385 V
2 N1 = 6 
3 N2 = 3
4 R (CS2) = 2.2 mΩ
5 I (负载) = 12.5 A
6 R1 = 46.4 kΩ
7 R2 = 1 kΩ
8 C3 = 1 µF
9 C4 = 1 µF
10 N1 (CS1) = 1
11 N2 (CS1) = 100
12 R (CS1) = 20 Ω
13 ESR (L1) = 6 mΩ
14 L1 = 6 µH
15 C1 = 680 µF
16 ESR (C1) = 50 mΩ
17 ESR (L2) = 0 mΩ
18 L2 = 0 µH
19 C2 = 330 µF
20 ESR (C2) = 20 m Ω
21 R (正常模式), 负载 = 3.84 Ω
22 R(轻载模式)，负载 = 24 Ω
23 R1和R2上的电容 = 0(1 = 是，0 = 否)
24 拓扑 = 7(0 = 全桥，1 = 半桥，2 = 双开关正向， 3 = 交错式双开关正向，4 = 有源钳位正向， 5 = 谐振模式，6 = 自定义)
25 开关/二极管 = 0(0 = 开关，1 = 二极管)
26 高端/低端检测(CS2) = 0(1 = 高端检测， 0 = 低端检测)
27 第二个LC级 = 1(1 = 是，0 = 否)
28 CS1输入类型 = 0(1 = 交流，, 0 = 直流)
29 R3 = 0 kΩ
30 R4 = 0 kΩ
31 脉冲宽度调制器主值 = 0(0 = OUTA，1 = OUTB， 2 = OUTC，3 = OUTD，4 = SR1，5 = SR2，6 = OUTAUX)
32 C5 = 0 µF
33 C6 = 0 µF
34 R6 = 27 kΩ
35 R7 = 1 kΩ
36 C7 = 0.009 µF
37 L3 = 70 µH
38 Lm = 400 µH
39 ResF = 108 kHz
40 R8 = 145 mΩ
41 R9 = 10 mΩ 

作者

Navdeep-Singh-Dhanjal

Navdeep Singh Dhanjal

Navdeep已在ADI公司工作14年，在此期间他一直涉足数字电源和超级时序控制器等突破性产品。他曾担任直观数字电源图形用户界面的架构师，最近担任ADM1266超级时序控制器的架构师，负责固件、软件和硬件开发。他拥有3项专利以及圣何塞州立大学电气工程硕士学位。

Generic_Author_image

Hossain Opal

Generic_Author_image

Subodh Madiwale

Subodh Madiwale是ADI公司（美国加州圣何塞）电源管理部的应用工程师。之前在PI公司担任现场应用工程师，负责设计电源。他的兴趣相当广泛，包括系统建模和架构、高频电源转换、使用混合信号SoC改进系统等。他拥有美国加州圣塔克拉拉大学电气工程硕士学位和加拿大湖首大学电气工程学士学位。