MicroTCA 電源系統設計中必備的要素

圖13 - 2+1備份的MicroTCA電源模塊
由于這是一個(gè)非冗余電源模塊,它的輸出要么是開(kāi)要么是關(guān)。就沒(méi)有設定它為待機狀態(tài)以便取代其它的電源模塊。也就是說(shuō)兩個(gè)MOS管可以被同一個(gè)控制線(xiàn)路所驅動(dòng),如圖所示。這導致了非常簡(jiǎn)單的實(shí)現方式,只有兩個(gè)控制線(xiàn)路(使能和工作正常),對于這個(gè)有效載荷電源通道只需要定義三個(gè)情況。這三個(gè)情況是:
· 通道關(guān)閉
· 通道開(kāi)和工作
· 通道開(kāi)但有故障
必須注意沒(méi)有冗余并不等于限制了在系統中的電源模塊數量??梢允嵌鄠€(gè)電源模塊,但每個(gè)電源模塊只能同特定的AMC卡,冷卻模塊或MCH模塊工作,在故障時(shí),電源模塊之間并沒(méi)有互相支援和影響。
典型的對于輸出通道進(jìn)行冗余方法非常復雜,如圖14所示。電路原理時(shí)一樣的,但是多了一些聯(lián)路和控制狀態(tài)。EMMC模塊必須同12V的直流/直流變換器相連,這樣就可以根據這個(gè)電源模塊是被作為主電源模塊還是冗余電源模塊來(lái)對12V的直流/直流變換器的輸出電壓進(jìn)行設定。在圖14中這種聯(lián)接方式舉例為采用電源管理總線(xiàn)(PMBusTM)。PMBus還同熱插拔控制器相連,以便得到從輸出通道進(jìn)行數據采集的能力。在EMMC模塊和熱插拔控制單元之間也有控制線(xiàn)路,對于熱插拔控制芯片進(jìn)行主/備份功能定義。請注意在實(shí)現冗余功能時(shí),“或”器件是單獨被導通器件驅動(dòng)的。如果某個(gè)特定的電源模塊被定義作為冗余備份,這個(gè)“或”器件就會(huì )被關(guān)閉。由于冗余直流/直流變換器的電壓設置較低,這個(gè)“或”器件的體二極管就反向偏置。在主電源模塊發(fā)生故障時(shí),這個(gè)體二級管會(huì )自動(dòng)正向導通,從而使冗余電源模塊輸出功
率。然后“或”器件會(huì )被控制邏輯打開(kāi)以減少連接阻抗和降低損耗。
圖14 - 允許冗余運作時(shí)的有效載荷通道
所有一切為了實(shí)現冗余功能而導致了額外的復雜?,F在在EMMC控制器和熱插拔功能之間是四條
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