MicroTCA 电源系统设计中必备的要素
· 输出电源分配
· 针对多个AMC 模块,冷却模块和MCH 模块的热插拔控制
· 输出电源的监控和控制
· 输出电源保护电路
从大型的ATCA 载板到相应的小MicroTCA 电源模块,其中合并了电源电路和系统级的控制/管理功能,意味着对于整个系统的成功,电源模块的设计,表现和可靠性起到了关键性的作用。图6 是一个框图,展示了一个典型的MicroTCA 电源模块内部的情况。大多数的功能同一个ATCA 载板的电源系统是相似的,但也有一些区别。
在ATCA 架构中,有一个电源输入模块(PEM),在电源被分配到载板之前,这个模块提供了一些输入电源允许和保护功能,包含瞬态保护和滤波。在MicroTCA 架构中,并没有PEM模块。因此“纯”直流输入电源是直接通过电源模块前面板的连接器输入电源模块的。这就意味着所有PEM模块的功能必须包含在每个电源模块中。ATCA 载板包含有对于-48V 输入的保险丝。在MicroTCA 中,保险丝被典型地用在电源分配单元中,对于每个通过电缆从电源模块前部供电的支路提供熔丝保险。因而,通常在电源模块内部并不需要保险丝。另外,前端功能同ATCA 是十分相似的,也有“或”二极管,EMI 滤波,瞬态电流抑制和保持电容。当ATCA 总是必须包含两路冗余-48V 输入时,MicroTCA 有时可配置一路输入,有时配置两路冗余输入。
电源模块包含了一个单路的-48V到12V的隔离直流/直流转换器,这点同ATCA是相似的。但是它的功率段提升到了600瓦。从12V变换到低压的一个负载点电源是用来产生管理部分的电源。另外在AMC模块内部的负载点电源是用来进行12V到低压的转换以给有效载荷供电。MicroTCA电源模块的控制部分叫做“加强的模块化管理控制器”(EMMC),是用来监控和管理系统配置的所有AMC卡,冷却模块和MCH模块中的有效载荷和管理部分所需的电源。
图6 - 典型的MicroTCA 电源模块内部框图
更详尽的描述真正的MicroTCA电源模块的示意图如图7。这个特定的电源是单宽、全高标准的模块,外形尺寸为73.5×186.6×28.9毫米。它可支持和管理电源为12个AMC模块,2个冷却模块和2个MCH模块供电,最多支持32个电压通道。
由于从ATCA载板的分布式供电架构转换成现在使用几个(1到4)集中供电的MicroTCA电源模块,导致了要求更高的电源功率密度,要求一些电源需输出600瓦。因此,高效的设计对于
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