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(多图) 利用SOC构建块实现电源监控

赛普拉斯半导体Archana Yarlagadda?? 2013年10月31日 ?? 收藏1
本文是应编辑和读者的要求针对《关键任务系统中的故障安全型电源监控一文(涵盖可编程电源监控技术)发表的后续技术文章。本文将提供更多详细的技术信息,展示如何使用精密模拟oC实现电源监控技术。

电源监控器的作用是控制系统的负载点(POL)以使电源轨满足规范要求。POL可以是模拟也可以是数字的,这取决于输出信号的类型。本文描述了如何使用SoC实现电源监控的基本实现方法。为更好地说明关键实现原理,我们以采用赛普拉斯片上可编程系统(PSoC)的应用为例。PSoC可与模拟/数字POL协同工作。电源监控器的主要特性包括如下:

1. 启用稳压器/电源
2. 监控电压或电流的电源轨
3. 调节(修整)电源电流
4. 故障处理与记录
5. 主机通信

整个系统的方框图包含图1所示的如下功能。


图1.电源监控器系统

让我们看一下最简单的电源监控结构并在此基础上了解整个系统。在最简单的电源监控结构中,微控制器负责监控Power-Good(PGood)输出并决定应该启用还是禁用DC-DC转换器。微控制器可以监控多个输出并按顺序适当地启用(上电)或禁用(断电)转换器。该功能由PSoC中的电压定序器(VS)组件执行。该组件位于PSoC Creator IDE内部,可对硬件和固件进行分组以实现特定功能。PSoC组件在本文中被多次提到,可被视为大芯片中的“虚拟芯片”。

图1给出了仅含电压定序功能的基本电源监控结构,大部分微控制器都提供这层功能。电压定序还包括根据多个先决条件和精确时序来实现电源轨等更多功能。要实现这些更高级别的功能,需要采用额外设计进行时序分析。为了便于理解,图2中的实例只显示了一条电源轨。需注意的是当前系统中的每个电路板可能需要20多条电源轨。每个SoC芯片可支持多达32条电源轨,是专用标准产品(ASSP)当前专用电源监控结构的3倍以上。


图2.电源轨的使能与排序

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