MicroTCA 電源系統設計中必備的要素
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圖12 － 2＋1備份的MicroTCA電源模塊
MicroTCA規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(shí)承擔兩個(gè)角色。在主電源的任一個(gè)輸出通道故障時(shí)，冗余電源模塊就會(huì )成為主電源模塊，而不會(huì )僅僅是對故障的通道進(jìn)行備份。故障的主電源模塊和冗余電源模塊之間的自動(dòng)切換是通過(guò)設定它們的電壓來(lái)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(shí)能進(jìn)行瞬間自動(dòng)切換。但這個(gè)技術(shù)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。在下節中我們將討論這個(gè)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(méi)有冗余電源模塊的情況，如圖13所示。圖中只是針對一個(gè)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(méi)有設計的挑戰。集中在單一的有效載荷通道來(lái)進(jìn)行討論。假定只有一個(gè)單路直流/直流變換器和一個(gè)EMMC模塊在一個(gè)電源模塊中，這個(gè)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(lái)說(shuō)會(huì )是一個(gè)專(zhuān)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(gè)IC芯片，但每個(gè)通道的功能是獨立的。在每個(gè)通道上有兩個(gè)串聯(lián)的半導體開(kāi)關(guān)管。左邊的是導通器件，而右邊的是“或”器件?！盎颉逼骷乐闺娏鲝呢撦d端倒灌入電源模塊中。導通器件用來(lái)使能或限制輸出電流，也用來(lái)限制對于熱插拔軟啟動(dòng)電路電流和故障電流。
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