体系办理
假如设计师想要尽或许地进步功用和用户体会,那么办理体系的热功用是现代电子体系中十分要害的内容。跟着体系功用变得越来越强壮,而且在许多情况下尺度也越来越小,办理散热体系配置已经成为一项越来越具有挑战性的使命。对电流的监督可以很好地指示出或许存在的散热问题。
现在,许多的集成商运用单个体系级熔丝或过流检测器来监督为体系供电的主电源,然后在供电时做出触及整个体系运转的决议,或许采纳某些会影响体系运转的操作。尽管这种做法本钱较低,但也使得体系无法优化功用。代替办法是在子体系或模块级履行分布式过流检测。这样可以使决议计划变得愈加高效。这个分布式监督打消了用户在三方面的顾忌:
·体系利用率和功率的问题
·确认毛病辨认
·减轻体系操控器在事情检测方面的担负
体系利用率和功率
在这里,体系集成商在经过监督子体系级电流来尽或许下降功耗的一起,想要最大极限地进步体系功用。为了更好的阐明,咱们以一个中心办公室的情形为例。
Figure 1
一个特有多个刀片服务器的服务器群示例
经过监督通讯体系中某个服务器或通道内的每一台刀片服务器的负载电流,你可以了解那个模块的运用量何时添加或削减。在非峰值时刻内,只启用一个单个卡片可以最大极限地下降功耗。在你监督单个卡片所耗费的电流时,你可以检测负载何时添加,而且相应地启用其它模块来进步体系功用,而一起也添加了功耗。经过监督每个子模块的负载电流,你可以在尽或许削减有源功耗的一起,启用适宜数量的通讯卡来优化用户拜访体会。
确认毛病辨认
当任一毛病被视为添加整个体系电流的原因时,可以运用一个体系规模的毛病辨认办法来封闭整个体系。尽管这或许关于要害体系维护或用户安全很重要,但它并不可以完成确认性模块关断和调试。确认性毛病辨认与体系级维护之间比照联系的一个示例便是接地毛病断路器,或称为GFCI。在GFCI体系中,单个插座具有内置的毛病辨认和维护功用。这样可完成特定插座被禁用,而不是禁用熔丝或断路器上的整个电路。这样可完成愈加快速和简略的毛病辨认,并有或许缩短调试周期时刻,以及停机时刻。
Figure 2
GFCI插座完成分布式毛病辨认的示例
本地化过流检测可以使体系办理操控器精确认位毛病地点。这个操控器可以决议只封闭一个模块,仍是封闭体系的绝大部分,又或许在最差的情况下封闭整个体系。因为修理人员知道问题地点,而不是逐个查看每个子体系,这些信息还可完成更快速的调试,并尽或许削减停机时刻。此外,这还可以使一部分体系封闭等候修理的一起,剩下的体系依然可以持续正常运转。
Figure 3
这幅图显现的是体系平衡依然坚持有用的一起,对一个刀片服务器的一部分进行修理
减轻事情检测担负
比如德州仪器 (TI) INA300的经简化过流检测器材可被用作体系办理操控器的简略履行中止发生器。这就使体系办理操控器从不断轮询单个子体系的电流电平,并依据轮询成果进行决议计划的工作中解放出来。这就下降了关于体系办理操控器的整体处理要求,然后完成了更低的本钱和功耗。
总结
分布式过流检测为体系集成商供给了更好的体系利用率和功率、更快速和精确的毛病辨认,而且可以减轻体系操控器的事情检测担负。为了将影响降到最低,需求完成方法十分简略、易于办理,而且要求极小封装。小型化和简化完成方法是在不添加体系复杂度或许不使体系变得愈加巨大的一起,完成多个丈量点的要害地点。
咱们将在下次介绍采样率操控信号内的颤动是怎么削减SAR-ADC ENOB的。咱们期待着你的参加。
参考文献
·接地毛病断路器 (GFCI),OSHA,美国劳工部
·下载INA300数据表
·TI过流检测产品—在多个使用中避免过流,2014
关于作者
Dan Harmon是TI感测产品组的感测事务拓宽司理。在他为TI服务的29年中,他支撑了许多种技能与产品的开发,其间包含接口产品、成像模仿前端 (AFE)、以及电荷耦合器材 (CCD) 传感器。他还作为TI的USB-IF代表和TI USB 3.0推行小组主席。Dan获得了Dayton大学电子工程学士学位,以及阿灵顿德州大学电子工程硕士学位。