ATCA,又稱先進通信計算機體系架構(gòu),是PICMG開發(fā)的業(yè)內(nèi)最新的開放標(biāo)準(zhǔn)之一,主要是為了解決電信系統(tǒng)目前主要面臨的系統(tǒng)帶寬問題、高可用性問題、現(xiàn)場升級問題、可擴展性問題、可管理性問題以及可互操作問題,并最終降低成本.
PIM200是泰科電子推出的用于ATCA電路板的電源輸入模塊,整合了ATCA PICMG3.0標(biāo)準(zhǔn)要求的各種特性.它為ATCA電路板提供了一個完整的電源管理方案.與通常的分立元器件設(shè)計方案相比,PIM200作為一個獨立模塊,不但可以有效降低ATCA電路板中的電源方案占用面積,同時可以大大節(jié)省電源方案總成本和新產(chǎn)品上市時間.
PIM200最大輸出200W,無鉛環(huán)保,輸入電壓范圍-38V到-75V,既支持ATCA PICMG 3.0標(biāo)準(zhǔn)中定義的過流保護、雙路切換、EMI濾波(Class B CISPR等級)、熱插拔、欠壓/過壓保護等各種功能,同時可以提供A/B輸入斷路告警,外置儲能電容的72V充電電壓,隔離的3.3V(或者5V)輔助電壓.
典型應(yīng)用電路
通?；诜至⒃骷碾娫丛O(shè)計方案,在布板、調(diào)試、測試和可靠性論證等各個設(shè)計環(huán)節(jié)均需要耗費大量的時間,尤其是EMI器件的選擇和擺放等關(guān)鍵問題只有在整個線路板設(shè)計完成后才可能確定.與此相比,PIM200模塊則內(nèi)置EMI濾波功能,從而使得ATCA線路板的電源設(shè)計變得異常簡單.如圖2的電路拓撲所示,利用PIM200模塊附加極少量的外部元器件,就可以實現(xiàn)ATCA電路板電源管理和調(diào)節(jié)設(shè)計.其中,儲能電容與濾波電容分離,從而有效地減少了場效應(yīng)晶體管(FET)啟動過程中熱插拔的應(yīng)力.
系統(tǒng)級優(yōu)點
為滿足ATCA所規(guī)定的嚴(yán)格的動態(tài)響應(yīng)要求,一般的基于分立元器件電源方案需要采用6,000(F/100V的儲能電容.在新方案中,由于采用PIM200模塊提供的72V穩(wěn)壓充電,1,500(F/80V的儲能電容即可滿足要求,同時有效地降低了電容放電過程中的漏電阻.另外,相對于普通的OR'ing二極管雙路切換設(shè)計,PIM采用了NFET OR'ing雙路切換設(shè)計,可以提供更好的有效載荷和高達97%的轉(zhuǎn)換效率. PIM200模塊同時提供了一路獨立的8W輔助管理電源,集成告警功能,當(dāng)輸入斷路和保險絲熔斷時立即提供告警信號.此外,輸入過流控制和熱插拔功能亦非常便于設(shè)計人員在線升級各業(yè)務(wù)單板.PIM200模塊同樣適用于非ATCA的應(yīng)用環(huán)境.
推薦的電源架構(gòu)
對于功率大于100W的ATCA單板,建議采用中間總線電源架構(gòu)(IBA).IBA方案可以提供更好的靈活性、效率、總成本;與傳統(tǒng)的電源方案相比,IBA方案可以使單板的電源總成本降低50%,開發(fā)周期也大大縮短.由于采用相對較高的總線電壓,IBA方案可以有效降低線路損耗,優(yōu)化熱特性.在有多路不同電壓需求的環(huán)境中,IBA方案可以為非隔離產(chǎn)品的選擇提供最大程度的靈活性和可寬展性.
