MicroTCA 电源系统设计中必备的要素

图13 - 2+1备份的MicroTCA电源模块
由于这是一个非冗余电源模块,它的输出要么是开要么是关。就没有设定它为待机状态以便取代其它的电源模块。也就是说两个MOS管可以被同一个控制线路所驱动,如图所示。这导致了非常简单的实现方式,只有两个控制线路(使能和工作正常),对于这个有效载荷电源通道只需要定义三个情况。这三个情况是:
· 通道关闭
· 通道开和工作
· 通道开但有故障
必须注意没有冗余并不等于限制了在系统中的电源模块数量。可以是多个电源模块,但每个电源模块只能同特定的AMC卡,冷却模块或MCH模块工作,在故障时,电源模块之间并没有互相支援和影响。
典型的对于输出通道进行冗余方法非常复杂,如图14所示。电路原理时一样的,但是多了一些联路和控制状态。EMMC模块必须同12V的直流/直流变换器相连,这样就可以根据这个电源模块是被作为主电源模块还是冗余电源模块来对12V的直流/直流变换器的输出电压进行设定。在图14中这种联接方式举例为采用电源管理总线(PMBusTM)。PMBus还同热插拔控制器相连,以便得到从输出通道进行数据采集的能力。在EMMC模块和热插拔控制单元之间也有控制线路,对于热插拔控制芯片进行主/备份功能定义。请注意在实现冗余功能时,“或”器件是单独被导通器件驱动的。如果某个特定的电源模块被定义作为冗余备份,这个“或”器件就会被关闭。由于冗余直流/直流变换器的电压设置较低,这个“或”器件的体二极管就反向偏置。在主电源模块发生故障时,这个体二级管会自动正向导通,从而使冗余电源模块输出功
率。然后“或”器件会被控制逻辑打开以减少连接阻抗和降低损耗。
图14 - 允许冗余运作时的有效载荷通道
所有一切为了实现冗余功能而导致了额外的复杂。现在在EMMC控制器和热插拔功能之间是四条
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