MicroTCA 電源系統設計中必備的要素
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
圖12 － 2＋1備份的MicroTCA電源模塊
MicroTCA規(guī)范要求任一電源模塊可以被系統作為要么是主電源模塊，要么是冗余電源模塊。具體任一電源模塊承擔什么角色是由MCH模塊才決定的，但是任一電源模塊不能同時承擔兩個角色。在主電源的任一個輸出通道故障時，冗余電源模塊就會成為主電源模塊，而不會僅僅是對故障的通道進行備份。故障的主電源模塊和冗余電源模塊之間的自動切換是通過設定它們的電壓來完成的。主電源模塊的輸出電壓設定值比冗余電源模塊高，一般分別為12.5V和11.5V。由于高輸出電壓的模塊給負載供電，因此這樣“或”設定就保證在主電源模塊故障時能進行瞬間自動切換。但這個技術的運用對于在冗余系統中使用的電源模塊（包括主電源模塊）電壓調整率提出了更苛刻的要求。在下節(jié)中我們將討論這個對于電源模塊設計的影響。
為了理解冗余對于電源模塊輸出通道控制的影響，非常容易地先看一下典型的沒有冗余電源模塊的情況，如圖13所示。圖中只是針對一個有效載荷通道的情況，但原理是相同的，因此在直流/直流變換器和EMMC控制器之外的所有有效載荷通道和管理通道的情況也是一樣的。由于管理電源通道的電流是很小的，因此并沒有設計的挑戰(zhàn)。集中在單一的有效載荷通道來進行討論。假定只有一個單路直流/直流變換器和一個EMMC模塊在一個電源模塊中，這個功能是被所有32路通道共享的。
在EMMC控制器，電流檢測電阻和輸出控制MOS管之間的框圖一般來說會是一個專用的熱插拔控制IC。通常這些IC芯片可以控制多路通道，因此對于32路通道可能需要多個IC芯片，但每個通道的功能是獨立的。在每個通道上有兩個串聯的半導體開關管。左邊的是導通器件，而右邊的是“或”器件。“或”器件防止電流從負載端倒灌入電源模塊中。導通器件用來使能或限制輸出電流，也用來限制對于熱插拔軟啟動電路電流和故障電流。
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