標(biāo)準(zhǔn)化的可編程電源管理――當(dāng)代電路板設(shè)計規(guī)則
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
Power1014A利用20個內(nèi)建可編程臨界值精密比較器監(jiān)測多達(dá)10組電源供應(yīng)的過壓/欠壓狀態(tài)，一般監(jiān)測精密度是0.3%。數(shù)字監(jiān)測輸入適用于連接諸如手動重置、電源供應(yīng)和切斷等數(shù)字訊號。
Power1014A有4個定時器，在122個步進(jìn)中，可編程范圍都是從32us到2s。這些定時器可用來控制排序延遲、重置脈沖展延以及用作看門狗定時器。
12個開汲極輸出可由芯片上的24個宏單元CPLD驅(qū)動，使DC-DC轉(zhuǎn)換器能排序、產(chǎn)生一個CPU重置訊號，也能驅(qū)動一個P信道MOSFET來執(zhí)行熱插拔功能。
Power1014A還有兩個高壓(達(dá)12V)MOSFET驅(qū)動器透過N信道MOSFET達(dá)成電源供應(yīng)、或執(zhí)行緩啟動功能以及執(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)換器都可測量任何電源供應(yīng)電壓。該I2C總線還能用于監(jiān)測電源供應(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
透過簡單地再配置可編程組件，設(shè)計師可借助一個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電路板而不是采用多個單功能IC。因此，設(shè)計師可在整個設(shè)計內(nèi)對單一可編程電源管理組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
對電源管理功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化
在多個電路板上利用同一個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：將多個單功能IC整合進(jìn)一個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：一般來說，第二貨源是為了避免因無法取得組件造成生產(chǎn)延誤而采取的防范措施。這個需求因為一個典型系統(tǒng)實際上需來自不同供貨商的多個小型單功能組件而被放大。藉由在所有電路板和項目中對單一可編程電源管理組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，能將耗時和第二貨源耗盡等問題徹底排除或降低。
降低整體系統(tǒng)成本：可編程電源管理組件價格比個別單功能IC的總價來的便宜。除此之外，因采購數(shù)量增加能加大折扣，對系統(tǒng)內(nèi)的多重電路板實施標(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：運用軟件在可編程電源管理組件中進(jìn)行設(shè)計。一般而言，利用在線仿真器，軟件設(shè)計工具還執(zhí)行電源管理算法的驗證。由于電源管理設(shè)計在投板前就進(jìn)行了完全驗證，所以第一次就能設(shè)計成功的機(jī)會很高，進(jìn)一步加速了產(chǎn)品上市時間。
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)過時的電源管理方案仍常常被拿來用于高性能的電源管理需求，因而使電路板設(shè)計變得低效、昂貴、還常常需要性能折衷。
本文針對一些復(fù)雜的電源管理問題提出了一個設(shè)計方案：采用可編程、混合信號電源管理組件。設(shè)計師可對“電源管理PLD”進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化并在整個系統(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)品上市時間。
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