MicroTCA 电源系统设计中必备的要素
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图10 － 研究结果
我们同样研究了最大输入电压对于电源模块效率的影响。我们主要是测量了主要的48V 到12V 直流/直流变换器的效率。通常来说，低的输入电压意味着主开关管的额定电压可降低，这样阻抗和功耗会减少。拿PKM 4304B PI 隔离直流/直流变换器为例，主开关管采用了100V 的管子以适应－48V 和－60V 电源系统。如果在同样的供应商和产品线中选择60V 的管子来替代100V 的管子，这样这个模块只能支持－48V 系统。使用60V 的管子阻抗可降低2.5毫欧，则当电源模块满载时降低了0.3 瓦的功耗。结果如图11 所示。
采用了60V 的管子后，在满载时确实有功耗的降低，但是相对来说还是较小的。同时当在半载以下的情况，使用60V 的管子后效率反而降低了。效率曲线的外形改变主要由于电压等级的不同，在这个电压等级上低耐压值开关管开关特性胜于实际的直流阻抗。如果再花费一些精力优化一下使用60V 器件的电路，结果可能会不同。虽然如此，我们并不能得出结论，使用这个特定的器件在更宽的覆盖－48V 和－60V 输入电压的情况下会对效率有负面影响。
图11 － PKM4304B PI和效率曲线
5.3 冗余
在MicroTCA规范中规定了在特定的应用场合，系统必须提供冗余的电源模块以提高系统的可靠性。非常重要指出的是，作为冗余备份作用的电源模块自然就比作为独自工作的电源模块更复杂和成本更高。对于那些不熟悉的人来说，首先介绍了对于MicroTCA有效载荷和管理电源通道进行电源备份的好处。然后将讨论受冗余决定，有效载荷电源通道控制和直流/直流变换器性能影响的电源模块设计思路。目的是让OEM设计者了解尺寸，效率和成本对于冗余电源模块的影响，确保当冗余功能是必须的时才会去设计它。当在不需要较高可靠性要求的系统时，不使用冗余模块当然是可以接受的。
一个2＋1备份的MicroTCA电源模块系统例子如图12所示。在这个系统中，两个电源模块用来对总共16路输出通道的有效载荷和管理供电。另外第三个电源模块在正常情况下处于待机状态，只有任一个模块的任一通道发生故障时，它才工作。在MicroTCA规范中有非常详尽的关于完成电源模块冗余的要求。并不会使用电源并联和均流技术，在任何情况下只有一个电源模块给一个通道供电。如图系统所示。电源模块1只为1到8通道供电，电源模块2只为9到16通道供电。冗余电源模块3会给任一个通道供电，但只有在其中一个主电源模块故障或下电。这个架构的建立使每个通道的可能过流电流被限制住了。如果
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