標(biāo)準(zhǔn)化的可編程電源管理――當(dāng)代電路板設(shè)計(jì)規(guī)則
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時(shí)間：2013-06-09
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
Power1014A利用20個(gè)內(nèi)建可編程臨界值精密比較器監(jiān)測(cè)多達(dá)10組電源供應(yīng)的過(guò)壓/欠壓狀態(tài)，一般監(jiān)測(cè)精密度是0.3%。數(shù)字監(jiān)測(cè)輸入適用于連接諸如手動(dòng)重置、電源供應(yīng)和切斷等數(shù)字訊號(hào)。
Power1014A有4個(gè)定時(shí)器，在122個(gè)步進(jìn)中，可編程范圍都是從32us到2s。這些定時(shí)器可用來(lái)控制排序延遲、重置脈沖展延以及用作看門(mén)狗定時(shí)器。
12個(gè)開(kāi)汲極輸出可由芯片上的24個(gè)宏單元CPLD驅(qū)動(dòng)，使DC-DC轉(zhuǎn)換器能排序、產(chǎn)生一個(gè)CPU重置訊號(hào)，也能驅(qū)動(dòng)一個(gè)P信道MOSFET來(lái)執(zhí)行熱插拔功能。
Power1014A還有兩個(gè)高壓(達(dá)12V)MOSFET驅(qū)動(dòng)器透過(guò)N信道MOSFET達(dá)成電源供應(yīng)、或執(zhí)行緩啟動(dòng)功能以及執(zhí)行負(fù)極電源供應(yīng)路徑上的熱插拔功能。
透過(guò)I2C總線，任何微處理器借助內(nèi)建的10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器都可測(cè)量任何電源供應(yīng)電壓。該I2C總線還能用于監(jiān)測(cè)電源供應(yīng)比較器、輸入和輸出狀態(tài)。
可編程特性使電源管理標(biāo)準(zhǔn)化
透過(guò)簡(jiǎn)單地再配置可編程組件，設(shè)計(jì)師可借助一個(gè)可編程電源管理組件執(zhí)行全部特定電路板電源管理功能。相同的可編程組件可被用于多個(gè)電路板而不是采用多個(gè)單功能IC。因此，設(shè)計(jì)師可在整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)對(duì)單一可編程電源管理組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
對(duì)電源管理功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化
在多個(gè)電路板上利用同一個(gè)整合了電源管理功能的單一可編程電源管理組件的好處如下：
電路板面積縮小、可靠性增加：將多個(gè)單功能IC整合進(jìn)一個(gè)組件的主要好處是減少了電路板面積。減少的零件數(shù)及相關(guān)布線縮小了電路板面積并降低了成本。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看，減少了的零件數(shù)還增加了電路板的可靠性。
滿足復(fù)雜電源管理需求的能力：目前電路板上所用的電源供應(yīng)數(shù)不斷在增加，此外，監(jiān)測(cè)和控制功能的復(fù)雜性也在增加。因可編程電源管理組件整合了更多的電源監(jiān)測(cè)輸入(與單功能IC相比)以及可編程數(shù)字邏輯單元，所以這些組件較適合執(zhí)行復(fù)雜的電源管理功能。另外，可編程的方式具有靈活性，能夠快速適應(yīng)以滿足不斷改變的規(guī)格要求。
不再需要第二貨源：一般來(lái)說(shuō)，第二貨源是為了避免因無(wú)法取得組件造成生產(chǎn)延誤而采取的防范措施。這個(gè)需求因?yàn)橐粋€(gè)典型系統(tǒng)實(shí)際上需來(lái)自不同供貨商的多個(gè)小型單功能組件而被放大。藉由在所有電路板和項(xiàng)目中對(duì)單一可編程電源管理組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，能將耗時(shí)和第二貨源耗盡等問(wèn)題徹底排除或降低。
降低整體系統(tǒng)成本：可編程電源管理組件價(jià)格比個(gè)別單功能IC的總價(jià)來(lái)的便宜。除此之外，因采購(gòu)數(shù)量增加能加大折扣，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的多重電路板實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化電源管理能進(jìn)一步降低成本。
可用軟件執(zhí)行電源管理功能：運(yùn)用軟件在可編程電源管理組件中進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般而言，利用在線仿真器，軟件設(shè)計(jì)工具還執(zhí)行電源管理算法的驗(yàn)證。由于電源管理設(shè)計(jì)在投板前就進(jìn)行了完全驗(yàn)證，所以第一次就能設(shè)計(jì)成功的機(jī)會(huì)很高，進(jìn)一步加速了產(chǎn)品上市時(shí)間。
本文小結(jié)
目前電路板上使用的電源數(shù)正持續(xù)增加，甚至連電源管理算法也變得更加復(fù)雜。然而傳統(tǒng)過(guò)時(shí)的電源管理方案仍常常被拿來(lái)用于高性能的電源管理需求，因而使電路板設(shè)計(jì)變得低效、昂貴、還常常需要性能折衷。
本文針對(duì)一些復(fù)雜的電源管理問(wèn)題提出了一個(gè)設(shè)計(jì)方案：采用可編程、混合信號(hào)電源管理組件。設(shè)計(jì)師可對(duì)“電源管理PLD”進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化并在整個(gè)系統(tǒng)電路板上采用該組件，因而降低了成本、增加了可靠性并加快了產(chǎn)品上市時(shí)間。
評(píng)論