MicroTCA 电源系统设计中必备的要素
加入技术交流群
图12 － 2＋1备份的MicroTCA电源模块
MicroTCA规范要求任一电源模块可以被系统作为要么是主电源模块，要么是冗余电源模块。具体任一电源模块承担什么角色是由MCH模块才决定的，但是任一电源模块不能同时承担两个角色。在主电源的任一个输出通道故障时，冗余电源模块就会成为主电源模块，而不会仅仅是对故障的通道进行备份。故障的主电源模块和冗余电源模块之间的自动切换是通过设定它们的电压来完成的。主电源模块的输出电压设定值比冗余电源模块高，一般分别为12.5V和11.5V。由于高输出电压的模块给负载供电，因此这样“或”设定就保证在主电源模块故障时能进行瞬间自动切换。但这个技术的运用对于在冗余系统中使用的电源模块（包括主电源模块）电压调整率提出了更苛刻的要求。在下节中我们将讨论这个对于电源模块设计的影响。
为了理解冗余对于电源模块输出通道控制的影响，非常容易地先看一下典型的没有冗余电源模块的情况，如图13所示。图中只是针对一个有效载荷通道的情况，但原理是相同的，因此在直流/直流变换器和EMMC控制器之外的所有有效载荷通道和管理通道的情况也是一样的。由于管理电源通道的电流是很小的，因此并没有设计的挑战。集中在单一的有效载荷通道来进行讨论。假定只有一个单路直流/直流变换器和一个EMMC模块在一个电源模块中，这个功能是被所有32路通道共享的。
在EMMC控制器，电流检测电阻和输出控制MOS管之间的框图一般来说会是一个专用的热插拔控制IC。通常这些IC芯片可以控制多路通道，因此对于32路通道可能需要多个IC芯片，但每个通道的功能是独立的。在每个通道上有两个串联的半导体开关管。左边的是导通器件，而右边的是“或”器件。“或”器件防止电流从负载端倒灌入电源模块中。导通器件用来使能或限制输出电流，也用来限制对于热插拔软启动电路电流和故障电流。
评论