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熱插撥和數(shù)字電源監(jiān)控介紹
來源： 日期：2013-11-3 17:29:04 人氣：標(biāo)簽：
什么樣的模塊需要熱插撥控制器?
如果模塊的輸入電源線上有數(shù)量龐大的旁路電容，或者具有可能造成主要電源總線崩潰的故障模式，則需要熱插撥控制器。將初始充電電流分流到旁路電容上的閉環(huán)限流能力可以在增加新負(fù)載時，防止主電源總線的電壓下降(圖1)。它還能避免連接器的電源觸點因突然的過量電流而引起過載。
一旦輸入電容充上電，電流控制環(huán)路就可用作一種保護(hù)機(jī)制，來對以后任何超出模塊設(shè)計規(guī)格的大電流進(jìn)行限制，由此根據(jù)推測來判斷是出現(xiàn)短路還是其它故障。這樣，就很容易在控制器感測到過量電流時關(guān)斷模塊，或者永久性關(guān)斷，直到再進(jìn)行手動復(fù)位，或者進(jìn)入自動重啟模式。
電源監(jiān)控的用途
知道了系統(tǒng)各點上的電壓和電流數(shù)據(jù)后，設(shè)計人員就可以據(jù)此計算出每個電源軌的功耗。通過感應(yīng)電阻、電流檢測放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)等關(guān)鍵元件可獲得電源電流數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行數(shù)字化。然后，再在軟件領(lǐng)域執(zhí)行數(shù)字電源監(jiān)控算法。在可熱插撥系統(tǒng)中，這種功能尤其有助于監(jiān)控每一個可插式子系統(tǒng)的性能。
圖1：將初始充電電流分流到旁路電容上的閉環(huán)限流能力可以在增加新負(fù)載時，防止主電源總線的電壓下降
系統(tǒng)如何利用系統(tǒng)各點上的電壓和電流信息?
這一數(shù)據(jù)可用于決定如何立即提高系統(tǒng)的效率和性能。以一個包含了10塊板子的服務(wù)器機(jī)柜為例，每塊板子的功耗限制為100w。這種每個刀片插槽100w的限制是強(qiáng)制的，而機(jī)柜的電源單元 高功率為1000w。在一個標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，所有刀片都只能工作在100w以下。
如果引入電源監(jiān)控，就可以在系統(tǒng)運行時動態(tài)進(jìn)行更加智能的功率調(diào)節(jié)。如果從完全插滿了的機(jī)柜板上拔下一個板卡，就會多出100w“額外的”未使用功率。這種情況下，系統(tǒng)中其余的每一塊板子都將獲得額外的10w功率。
必須對插件板的功耗進(jìn)行監(jiān)控以確保總體功率不超出預(yù)算。這種電源管理方案使系統(tǒng)能夠 大限度地利于可用的功率預(yù)算，而監(jiān)控子系統(tǒng)級的功耗是實現(xiàn)這一目標(biāo)不可或缺的一部分。
圖2：將熱插撥控制器和電流檢測電路集成在一起意味著這兩個功能可以共用一個感應(yīng)電阻，從而減少了元件數(shù)目，同時將功率損耗降至 低
為什么要將基本熱插撥電流控制與監(jiān)控整合在一個器件中?
將熱插撥控制器和電流檢測電路集成在一起意味著這兩個功能可以共用一個感應(yīng)電阻，從而減少了元件數(shù)目，同時將功率損耗降至 低(圖2)。而且，分別使用單個感應(yīng)電阻來單獨實現(xiàn)這兩種功能可能很困難。要讓兩個單獨的電路在各自給定的感應(yīng)電阻下正常工作，可能需要做大量的校準(zhǔn)工作。也許每一個功能的性能都不得不作出一些折衷犧牲。此外，由于控制器削減了芯片的占位面積和元件數(shù)目，因此在這塊芯片上集成感測放大器和adc還可以節(jié)省功率，并消除噪聲問題。
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