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下一代PCI底板的独特电源管理要求

来源:    作者:    发布时间:2016-02-22 19:53:57    浏览量:

(3)采用极低导通电阻电源FET和检流器件;

(4)在“分块串行连接”中使用两个开关FET将1.5V电源面连接到桥和插槽,使得当关断FET时,无论插槽电压为0V还是3.3V,都没有电流可通过FET的体二极管从插槽流至1.5V电源面。

“开关连接”的一种实用替代方法是由1.8V电源来为模式-2插槽和桥VIO供电,并使用一个低压降线性调整器将1.8V降低为恰好1.5V。在此可选方法电感器生产厂家中,可使用成本更低的FET,并且走线更加宽松。这可用一个低压差调整器 (LDO) IC(如UC382-1)或用图1所示的TPS2342热插拔电源控制器来实现。这里,功率FET起到多种作用:电源选择器、调整器,并且还可以为热插拔断开插槽电源。

图1是一种基于TPS2342 PCI-X 2.0热插拔控制器、采用1.8V和3.3V电源的实用VIO选择系统。Q2和Q3由一个放大器驱动,并且当总线以模式2工作时将+1.8V电源下调至1.5V。

从插槽VIO到集成电路15VIS终端的连接非常重要,且绕行电感器具有电流检测和电压调整检测双重功能,因此必须对此连接仔细地布线。

如果不能容易地得到电压电源,则可以用一个可编程开关调整器(如PTH05000 VRM,它接受+12V输入电压并输出3.3V或1.5V)或用一个开关调整器IC(如TPS54310 SWIFT“带集成FET的转换开关”)来提供VIO功率电感器。


热插拔

PCI和PCI-X可以在所有平台、笔记本电脑、台式机、服务器及工业系统上使用。笔记本电脑和台式计算机利用PCI作为内部数据总线,但须靠USB、Firewire、PCMCIA、Cardbus及Expresscard连接至外部设备上。每种总线都拥有其各自用于电源管理和设备重连接或“热切换”的协议。
也可以将PCI及PCI-X配置成无需关闭系统即可撤除设备,即所谓的“热插拔”。热插拔对于确保服务器等高可用性系统在不中断系统工作的前提下完成服务至关重要。PCI热插拔的完全实现还包括系统驱动程序及相关硬件。电感生产厂家

PCI热插拔插槽使用与传统PCI插槽一样的连接器,并且还包括一个板互锁开关、一个板服务请求按键标准的板状态指示灯。一个称为标准热插拔控制器 (SHPC) 的芯片负责管理和控制电路板。SHPC监视插槽开关、控制插槽电源通/断、启用或禁用总线切换、将数据从断电的插槽传输出去,以及管理插槽指示灯状态。一个称为热插拔电源控制器 (HPPC) 的电源管理IC负责插槽电源的切换。

HPPC可包含各种电源和模拟功能,如消除和缓冲插槽切换的抖动,确定插入板的类型,为插槽选择合适的VIO,将+12V、+5V、+3.3V、Vaux和 12V电源切换给插槽,驱动插槽总线开关以及驱动插槽指示灯等。HPPC还为每个插槽电源提供电流限制,因此可避免有缺陷的插板使底板电源过载或下降。

利用TPS2363热插拔电源控制器,还可将PCI-Exp电感器的功能和用途ress配置成热插拔。TPS2363 HPPC能给两个插槽切换Vaux、+3.3V和+12V主电源,监视两个插槽的互锁状况与两个插槽的服务请求开关,并当有任何电源轨过载时通过立即断开插槽来保持电源的完整性。


实用问题

现代逻辑电路的开关时间可小于500ps,并从电源轨上拽取很高的浪涌电流。实用限流电路必须能在需要时提供高电流浪涌,并当插槽电流持续处于危险电平时快速切断插槽。否则,插槽浪涌将可能引起底板电压跌落而干扰底板上其他器件(设备)的正常工作。

检流元件及走线的布局也非常关键。图2给出了一种将检流电阻与HPPM连接的较好实用方法。

图2是用“开尔文”连接将检流电阻与检流电路相连,这样电路板走线中的高电流不至于引起不希望的额外压降。本示意图显示两种较好的“开尔文”连接。检流电路板走线必须平行、间隔很近且长度相等,以抑制来自相邻高电流走线的磁耦合。检流电阻必须选择为具有低串联电感,以避免出现虚假电流故障。应避免使用含有钴、镍或铁元素的电阻。

此外,可以在IC上提供一个从3VS到3VIS的陶瓷电容。如果出现虚假限流故障,则可插入该元件,作为一种用于降噪的附加措施。

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