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【亚慱体育官网首页】【基础知识】电源管理原理及方法解析
电源设计工程师一般来说使用灵活性的电源监控、时序掌控和调节电路来管理他们的系统。本文辩论电源管理的原理和方法。 多年来,为了使电子系统安全性、经济、轻巧和长时间工作,对更加多的电源电压展开监测和掌控显得极为重要尤其是对于用于微处理器的系统。
监测一组电源电压否多达阈值或者依然正处于长时间工作范围内,以及该电压否相对于其它电压依照准确时序启动或重开,对于系统工作的可靠性和安全性来说是至关重要的。对于这个问题,在每个有所不同角度上都具有许多解决问题的方法。例如,利用一个由仪器电阻分压器、较为器和参照电压所构成的非常简单电路,需要用来检测一组电源电压否低于或高于某一规定电压。
在废黜发生器中,例如ADM8032,这种元件与一个延后元件结合来掌控器件例如微处理器、专用集成电路(ASIC)和数字信号处理器(DSP)在电源启动的同时就正处于废黜状态。这种等级的监测对于许多应用于来说是不足以胜任的。当必须监测多组电源电压时,一般来说将多个器件(或是多通道较为器及其涉及电路)并联用于,但是减少了对监控IC的拒绝,仍然是非常简单的阈值较为。
在许多应用于中,电源的数目也明显减少。在一些简单、便宜的系统中,例如局域网(LAN)交换机和蜂窝电话基站,一般来说都会有含有10组或更加多电源的线路卡;即使侧重降低成本的消费类系统,例如等离子电视,也有可能有多达15组的独立电源,其中许多电源必须监测和时序掌控。现今许多高性能的IC都必须多组电源,例如,对于许多器件而言,获取独立国家的内核电源电压和I/O电源电压已沦为一种标准作法。
在高端产品方面,每颗DSP有可能必须低约四个独立国家供应的电源。在许多情况下,多颗多电源器件有可能联合不存在于同一系统中,其中包括FPGA、ASIC、DSP、微处理器和微控制器(以及仿真单元)。
许多器件都使用标准电源电压(例如3.3V),而另一些器件有可能必须专用电源电压。除此之外,一个特定的标准电压还有可能必须根据有所不同的供应对象而个别加以调整。
例如,有时不会必须像3.3VANALOG和3.3VDIGITAL这样独立国家供应的仿真电源和数字电源。为了提高效率(例如:供应给内存用于的电源电流有可能超过数百安培)或者为了符合时序拒绝(个别的器件在有所不同时间必须3.3VA以及3.3VB),多次产生完全相同的电压有时有可能是适当的。
所有的这些因素都促成电源数目的减少。电源电压监测和时序掌控有时不会显得十分简单,尤其是当一个系统必需设计成需要反对电源上电和电源变频器的时序掌控、以及需要在工作期间内有所不同时间点上,针对各组电源所有有可能的故障状况产生多种号召,而中心电源管理控制器正是解决问题这个难题的最佳方案。 随着电源电压数目的成加,故障再次发生的机率也随着减少。
其风险与电源数目、器件数量和系统复杂程度成比例减少。外在因素也不会减少风险,例如,假如在初始设计阶段,主要的ASIC的特性没被原始的定义确切,那么电源设计工程师必需用硬件方法已完成电压阈值监测和时序掌控,因为不会随着ASIC的发展其电源电压指标不会发生变化。假如其技术拒绝转变,那么其PCB必需根据具体的进程不予改动,这一般来说牵涉到到成本问题。另外,对于某些特定器件来说,其电源电压的指标可能会在其研发期间有所变化。
在这种情况之下,对于任一个中心电源系统管理器来说,一个更容易调整电源电压的方法应当是十分简单的。事实上,在对于此类系统的电源展开监测、时序掌控和调节所不应不具备的灵活性是十分适当的。 1.基本监测 图1示出一个利用ADCMP3543较为器和参照电压源IC监测多组电源电压的非常简单方法。
其中,每组电源都用于一个独立国家的电路,电阻分压器将电源电压减少,并对每一组电源电压原作一个欠压跳变点。此外,所有的输入都融合一起,以产生一个公共的电源好信号。 图1.用作三电源系统基于较为器的欠压检测和联合电源准备好输入命令 2.基本时序掌控 图2示出了如何用分立器件已完成基本的时序掌控,此处使用逻辑阈值而不是较为器。
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