数字电源排序
对于实际的设计,不要担心电源层级体系或逻辑是否正确。要紧的是这种结构“类型”所产生的影响。我们来研究一下其优缺点。
从好的方面来说,不管是在原理上还是对于实现,它都是很简单的。添加LED指示器或者利用一个FPGA或微处理器的GPIO来读取电源良好信息将非常容易。如果出现故障情况,POWER GOOD将让系统知道某个电源轨发生了故障。
从坏的方面来说,假如存在某种故障,而且倘若系统必须关断所有的电源,那么就必须按照与其上电时相同的顺序把它们逐个关断(别无选择)。这意味着,位于最下游的电源轨将由于失去电源而断电,而不是通过其控制引脚来实现断电。
由于没有定时控制,因此将不得不增添额外的电路以在电源轨之间安置延迟。如果在电源轨之间添加一个延迟,则该延迟将仅适用于上电,因为一个馈电电源轨上的电源将在断电时丢失,因而将在POWER GOOD信号可以使其关断之前关断其所依赖的电源轨。
对于这种结构“类型”,如果您出现任何错误,那么将必需进行PCB的重新布局,而且在等待的过程中,您将被迫修改设计中的导线(别无选择),或者去“享受”漫长的休息时间。
设计方案二
如果我们将逻辑电路集中管理,就能做得更好。一个可编程器件(例如:FPGA或微处理器)能够管理所有的逻辑电路。
通过把所有的逻辑线路均排布至GPIO,控制器即可实现针对排序顺序(接通和关断)以及定时操作的全面控制。其可在希望改变Verilog或C代码时随时变更。我已经标示了控制器上的PMBus(但并未绘出所有的接线),而利用PMBus,控制器现在还能控制电平和故障行为特性。

图3:采用控制器的电源结构。
就优点而言,该设计具有灵活性,而且您不会陷入焦头烂额的困境。假如您在控制结构中出错,无需重新布局即可加以修复。
就缺点来说,您不得不改变Verilog或C,而且有可能需对固件重新实施测试和鉴定。另外,这种设计还必需进行大量的布线。每个POL需要5根控制线,而且它们单独地排布至控制器。假设我们有一个20轨系统,由于PMBus的原因,将需要42个GPIO引脚。
所以,这种设计虽然具有灵活性,但需要很多的GPIO并占用大量的PCB面积资源。
设计方案三
当与PMBus及智能数字电源POL组合时,我们可以采用开路漏极控制的特性来简化控制器。
所有的CONTROL引脚连接在一起,而所有的FAULT/引脚连接在一起。这意味着一个20轨系统只需要5根接线,从而使IO引脚的数目减少了8倍。

图4:简化的控制器。
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