LTC2991 中文手册

LTC2991 是 Linear Technology（现为 ADI 旗下品牌）推出的一款多通道电压、电流和温度监测芯片。它是一款高精度的环境和系统监控器，广泛应用于服务器、通信设备、工业控制以及电池管理系统中。LTC2991 具备多个通道，可同时监测多个参数，集成度高，适用于对系统状态进行全面监控的应用场景。本文将详细介绍 LTC2991 的常见型号、主要技术参数、工作原理、功能特点、作用以及具体应用。

常见型号及封装

LTC2991 主要以单一型号销售，采用紧凑的 16 引脚 MSOP（Mini Small Outline Package）和 16 引脚 DFN（Dual Flat No-lead）封装。这两种封装方式均具有较小的体积，适用于高密度 PCB 设计，特别是在空间受限的应用环境中，如嵌入式系统、便携式设备和高性能计算系统。

MSOP 封装由于其传统的引脚设计，适合手工焊接和测试，而 DFN 封装因无引脚结构在高速信号传输方面具有更好的电性能，并且有利于散热。用户可以根据具体的应用需求选择合适的封装形式。

主要技术参数

LTC2991 作为一款高精度监测芯片，其技术参数决定了其应用范围和性能优势。以下是 LTC2991 的主要技术参数：

1. 供电电压范围：2.7V 至 5.5V，适用于多种电源环境

2. 电压测量范围：

• 差分输入模式：±300mV（高精度模式）或 0V 至 6V（宽范围模式）

• 单端输入模式：0V 至 6V

3. 电流测量能力：可通过外部分流电阻测量电流，精度取决于分流电阻的选择

4. 温度测量：

• 内部温度传感器：测量芯片自身温度

• 外部温度传感器支持二极管（如 BJT PN 结）测量远程温度

• 测量范围：-40°C 至 125°C

5. I²C 接口：支持 400kHz 的 I²C 通信速率，适用于标准和高速数据传输

6. 分辨率：16 位 ADC，保证高精度数据采集

7. 低功耗模式：支持掉电模式，降低系统功耗

工作原理

LTC2991 通过其内部 16 位 ADC 采样外部电压、电流和温度信号，并通过 I²C 接口传输数据到微控制器进行处理。其核心工作原理基于高精度模数转换，结合内部参考电压和补偿机制，确保测量的准确性。

1. 电压测量：LTC2991 具备 8 个模拟输入通道，可配置为单端或差分模式。通过内部 ADC 依次对输入信号进行转换，提供高精度测量结果。

2. 电流测量：LTC2991 通过测量外部分流电阻两端的电压降计算电流值。用户可根据应用需求选择不同阻值的分流电阻，以优化测量精度和功耗。

3. 温度测量：LTC2991 内置一个温度传感器用于测量芯片自身温度，同时支持外部温度传感器，如 BJT 二极管。外部温度测量通过采集二极管的正向电压变化来计算温度，并进行温度补偿，以提高测量精度。

4. 数据传输：LTC2991 通过 I²C 接口与主控 MCU 进行通信，支持多种地址配置，适用于多个 LTC2991 级联使用。

功能特点

1. 多通道监测：支持 8 个通道的电压、电流和温度监测，适用于复杂系统的状态检测。

2. 高精度 ADC：16 位模数转换，提高测量数据的分辨率和准确度。

3. 灵活的供电范围：2.7V 至 5.5V 工作电压，适用于多种电源环境，包括电池供电设备。

4. 支持外部温度传感器：可使用远程二极管测量温度，提升测温范围和精度。

5. 低功耗模式：可进入掉电模式，在不需要测量时降低功耗，适合低功耗应用。

6. I²C 接口：兼容 7 位地址寻址，支持多个 LTC2991 设备级联，便于系统扩展。

7. 过压和过流检测：提供过压、过流检测功能，可用于系统保护，确保安全运行。

作用与应用

LTC2991 主要用于需要高精度监测多个物理参数的系统，广泛应用于以下领域：

1. 服务器和数据中心：监测供电电压、板载温度、关键电流消耗，确保服务器可靠运行。

2. 工业自动化：监测工业控制系统的电源状态、温度和电流，防止设备过热或损坏。

3. 通信设备：用于无线基站、交换机等设备的温度、电源、电流监测，提高通信系统的稳定性。

4. 电池管理系统（BMS）：监测锂电池电压、电流和温度，提高电池管理精度，延长电池寿命。

5. 嵌入式系统：在物联网、便携式设备等场景中，实现低功耗、高精度的环境监测。

典型应用电路

在实际应用中，LTC2991 可用于多种测量场景，例如服务器电源监测、电池电流监测等。以下是一个典型应用电路：

1. 电流监测电路：

• 将分流电阻串联在电源线上，并将 LTC2991 的差分输入端连接到分流电阻两端。

• 通过测量电压降，LTC2991 计算电流值，并通过 I²C 接口传输到主控 MCU。

2. 温度监测电路：

• 连接外部二极管到 LTC2991 的温度测量输入端。

• 通过检测二极管正向压降变化，计算远程温度并进行温度补偿。

结论

LTC2991 是一款高精度、多功能的环境监测芯片，适用于多种复杂系统。其 8 通道输入支持电压、电流和温度监测，搭配高精度 16 位 ADC 和 I²C 接口，使其成为服务器、电池管理、工业控制等领域的理想选择。

凭借低功耗设计、灵活的供电范围以及强大的监测能力，LTC2991 在需要精确测量的应用场景中发挥了重要作用。无论是在高端服务器、智能电网设备，还是在便携式电子产品中，LTC2991 都能提供可靠的数据支持，帮助工程师优化系统设计，提高设备性能和可靠性。