• Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
• Первичное выходное напряжение (vdc): 5
• Выходной ток (а): 3,2
• Максимальная выходная мощность (Вт): 40
• Семья: pd-45
• Дополнительные выходные напряжения (vdc): 12

Характеристики данного продукта

Так что это за ерунда про несколько 12-вольтных шин?

Так что это за ерунда про несколько шин на 12 вольт?

Если вы уделяли много внимания современным источникам питания (2006 г.), то вы наверное заметил, что у большинства из них больше одной шины на 12 вольт.А Обычный двухконтурный блок питания ATX12V имеет две шины 12 В: 12V1 и 12В2. Согласно ATX стандартно, 12 В2 — это шина 12 В, которая питает ЦП и предоставляется по 4 пину 12 вольт кабель. 12V1 — это шина 12 В, используемая во всех других кабели питания и мощности все, кроме процессора. Некоторые материнские платы не соответствуют стандарту ATX на что питается от 12В1 и 12В2. Источники питания EPS могут иметь до четырех Шины на 12 вольт и имеют множество комбинаций шин, питающих какие устройства.

Если блоку питания требуется более 5 Вольт, они просто строят шину большей емкости. Который может подавать больше тока. Так почему вы видите блоки питания с двумя, три, а то и четыре планки по 12 вольт? Почему бы просто не поставить одну большую шину на 12 вольт? что может обеспечить больше энергии? Ну, это потребует некоторых объяснений.

Раньше я разрабатывал встроенную электронику, которая представляет собой небольшие компьютеры, управляющие различные виды машин. Я все еще время от времени создаю хобби-проекты, так что У меня есть множество блоков питания.Конечно, большинство из них «настоящие» блоки питания — не блоки питания для ПК. Хорошо, технически мощность ПК поставки на самом деле реальны, но поскольку они идут с такими неполными спецификации трудно понять, что они действительно могут сделать. Реальные источники питания точно расскажу, на что способен БП: диапазон входного напряжения, минимум и максимальный ток, регулировка нагрузки, пульсации на выходе, снижение номинальных значений температуры кривые, ограничения по напряжению и току. Вы называете это, они это определяют. А также когда они говорят, что 12 вольт при 40 ампер при 50 ° C, они не шутят.По крайней мере, как пока вы избегаете дрянных. Если у блока питания несколько выходов, то они объясните все зависимости между ними. Итак, если вам нужно увеличить рейка до 10 ампер, чтобы получить 20 ампер из другой рейки, они всегда говорят вам в спецификации. Они сообщают вам, есть ли среди комбинаций ограничение общей мощности рельсов. Если это действительно хороший БП, то там есть нет зависимости. Они просто работают как независимые рельсы. Характеристики очень тщательно, потому что вам нужно знать эти вещи, чтобы выбрать правильный блок питания.

А еще есть блоки питания для ПК. Большинство блоков питания для ПК, даже много хороших, было бы более правдиво, если бы они перестали ссылаться на «спецификации» и использовали термин «маркетинговый обман». Я не собираюсь здесь углубляться в эту тему потому что это будет включать страницы и страницы ругательств. И если ты смотришь для блока питания ПК, который не имеет зависимости между рельсами, сохраните сновидение. У них есть зависимости. Они просто редко говорят вам, что они из себя представляют. Если вы получите хороший блок питания, он может действительно встретить неопределенные и неполные спецификации на этикетке.Если у вас плохой блок питания, тогда номинальная мощность этикетку лучше всего можно описать как произведение художественной литературы. Блоки питания ПК на самом деле есть реальные спецификации. Они их просто не публикуют. Так когда вы покупаете блок питания для ПК, трудно понять, что у вас на самом деле. Как результат, части остальной части этой страницы должны быть основаны на предположениях. Было бы будьте любезны дать вам окончательные ответы, но это трудно сделать, когда вы точно не знаю, с каким блоком питания вы имеете дело.

Чтобы понять беспорядок в 12-вольтовой шине, вам сначала нужно знать о три разных типа блоков питания.Не читайте просто о типе Блок питания, который, по вашему мнению, у вас есть. Есть довольно хороший шанс, что то, что вы думаете у вас есть и то, что у вас есть на самом деле — две разные вещи.

Одиночный блок питания на шину 12 В

Один блок питания на шину 12 В имеет только одну выходную цепь, которая генерирует 12 вольт. К нему подключены все различные разъемы, на которые подается 12 вольт. один выход. Такой блок питания отлично подойдет для современного компьютера, так как до тех пор, пока он может доставить мощность. Это правда, даже если материнская плата требует дополнительных 4-контактный или 8-контактный 12-вольтовый процессор разъем или если ваша видеокарта требует 6-контактный разъем PCI-Express разъем.Если в вашем одиночном блоке питания на 12 В на шину есть все эти дополнительные разъемы и достаточная мощность, тогда все будет работать правильно.

Несколько независимых 12-вольтных шин PSU

Блок питания с несколькими независимыми шинами на 12 вольт имеет более одной шины на 12 вольт. Каждый шины на 12 вольт имеет свою отдельную схему. Каждый из 12 вольт Разъемы питания на кабелях БП подключены к одной из 12-вольтовых шин. Поскольку это просто блок питания для ПК, а не «настоящий», производители часто не чувствуют себя обязанными сообщать вам, какой разъем к какому подключен рельс.

Одна из причин использования нескольких отдельных шин на 12 вольт — это улучшить нагрузку. регулирование и шум на рельсах. Когда вы подключаете активную нагрузку к шина напряжения вы, как правило, получаете шумную шину, которая много прыгает. Это не очень хорошее плоское напряжение. Различается. Чем больше активных нагрузок вы подключаете к ругай еще грязнее. Итак, сборка блока питания с независимыми шинами на 12 вольт улучшает «чистоту» питания на каждой рейке. Обычно это только сделано, если у вас есть схемы, которые крайне требовательны к качеству его шины напряжения, потому что отдельные шины стоят больше денег, чем одна шина.

Кстати, на случай, если у вас когда-нибудь возникнет соблазн подключить независимые шины на 12 вольт вместе (в Интернете я видел людей, которые думали, что это хорошая идея), не делай этого. Ваши 12-вольтовые шины могут иметь разные представления о том, какое напряжение они должны встать на рельсы. Один может немного отличаться от Другая. В конце концов, это отдельные рельсы, и у них своя схема. который контролирует напряжение. Они обязательно немного отличаются. И если они просто немного отличается, тогда вы можете потреблять много тока, когда вы их подключаете вместе, потому что каждая из выходных цепей пытается вызвать напряжение на одни и те же провода на другое значение.Это вызывает либо хорошее упорядоченное завершение работы от защиты от перегрузки по току или от дыма и искр. Есть некоторая сила расходные материалы, у которых есть переключатели, позволяющие собирать рельсы вместе. Один раз вы правильно установили переключатель, их можно подключить.

Многоканальные шины с ограничением по току 12 В на базе одинарного блока питания

Этот тип блока питания имеет только один набор схем внутри блока питания, который генерирует 12 вольт. Но он разделен на отдельные 12-вольтовые выходы, каждый из которых имеет собственная схема ограничения тока.Если любой из 12-вольтных выходов превышает его текущий предел, тогда блок питания отключается. Например, у вас может быть двойной рельсовый источник питания, который имеет одну внутреннюю шину 12 В, которая может подавать 30 усилители. Затем внутри блока питания он разделен на две отдельные направляющие, каждая из которых имеет ограничение в 20 ампер. Если вы попытаетесь получить более 20 ампер от одного из Рэйл 12 вольт потом БП с выключением. Если вы попытаетесь нарисовать более 30 ампер полного тока от обоих рельсов, тогда он также отключится (при условии, что внутренняя шина 12 В также имеет ограничитель тока).

Такой вид БП существует из-за стандартов безопасности. В IED 60950 стандарт ограничивает проводку до 240 ВА (вольт-амперы). При 12 вольт это означает, что провод может выдерживать максимум 20 ампер. Стандарт существует для постарайтесь ограничить количество тока, протекающего при коротком замыкании, до БП отключается. Это может снизить вероятность того, что короткое замыкание вызовет поджечь или уничтожить что-нибудь. Так что, если вашему блоку питания требуется более 20 ампер при напряжении 12 вольт и соблюдайте стандарты безопасности, тогда в нем должно быть более одного Шина 12 вольт.

Так что же это за БП на самом деле?

Казалось бы, ответ на этот вопрос прост. Имена три типа блоков питания немного длинноваты, поэтому сократим их до одиночных 12, независимые 12 и ограниченные по току 12. Если только характеристики вашего БП заявите, что у вас одна шина на 12 вольт, тогда вы знаете, какая из трех у тебя есть. Но если в спецификации указано, что у вас две или более шины на 12 вольт тогда все становится сложнее.

Если посмотреть официальный БП ATX12V руководство по дизайну, тогда вы найдете формулировка, в которой говорится, что никакая шина не может обеспечить мощность более 240 ВА.Это означает что шина 12 вольт ограничена до 20 ампер. Никогда не говорится, что блок питания должен имеют независимые шины на 12 вольт. Независимые рельсы на 12 вольт были бы законны как пока они ограничены до 20 ампер, но они не требуются. Это важно, потому что независимые 12 — это самые дорогие блоки питания для строить. Более дешевый способ соответствовать спецификации ATX12V — производить ограниченный ток 12с. Это экономит деньги за счет того, что отдельные рельсовые выходы базируются на одном внутреннем Шина 12 вольт. А когда дело доходит до компонентов ПК, они очень стараются сохранить затраты до минимума.В результате маловероятно, что ваш multi 12 вольт рейка БП фактически независимый 12с. Независимый дизайн 12s тот, у которого самые чистые 12-вольтовые шины, но ПК, кажется, нормально работают без их. Большинство нагрузок на шинах 12 В — это либо двигатели, либо постоянный / постоянный ток. конвертеры, и ни один из них не особо требователен к качеству своих входные напряжения.

Некоторые люди, проводящие тестирование источников питания, сообщают о стабильных успехах в соединение отдельных шин на 12 В.Как я упоминал ранее, это весьма вероятно, что выполнение этого с независимым 12-секундным блоком питания вызовет короткое замыкание. и выключите источник питания. Но соединяя рельсы с током ограниченный 12-секундный блок питания будет работать нормально, так как на самом деле там только один 12 вольт регулятор. Тот факт, что подключение 12 вольт-рейки настоятельно предполагают, что они на самом деле ограничены по току 12 с а не независимые 12. Более того, обзоры БП на XbitLabs действительно открывается вверх по блокам питания, чтобы взглянуть на внутреннюю конструкцию.Практически все на ПК Блоки питания, которые я когда-либо видел в обзоре, были с одним главным трансформатором. конструкции, что означает, что у них нет независимых шин на 12 В. В на самом деле, я видел в общей сложности один блок питания у которых фактически были независимые шины на 12 вольт. Этот блок питания кажется на самом деле это серверный блок питания, адаптированный для использования в ПК. Могут быть и другие независимые блоки питания 12s, но если они есть, они крайне редки. И учитывая экономичную природу ПК рынок, вы, вероятно, никогда не столкнетесь с одним.

Итак, теперь вы можете предположить, что ваш 12-вольтовый блок питания с питанием от сети ограничено 12сек. Если бы все было так просто. Intel сохраняет сеть страницу со списком источников питания, соответствующих минимальным требованиям. В этот список включено большое количество источников питания, описанных как «** Блок питания не соответствовал требованиям 240 ВА во время теста OCP». OCP стенды для защиты от перегрузки по току. Intel считает, что эти блоки питания соответствуют требованиям минимальные требования, но они не соответствуют предельному току 20 А на каждые 12 вольт рейка.Intel, похоже, довольно небрежно относится к ограничению в 240 ВА. Если вы проверите спецификации производителя на некоторые из этих блоков питания, вы обнаружите, что заявленные максимальные токи на их 12-вольтовых шинах значительно ниже 20 ампер. несмотря на то, что их доставили не менее 20. Так что доверять Максимальный номинальный ток на их шинах 12 В. Некоторые могут доставить больше, чем в их характеристиках заявлено без срабатывания защиты от перегрузки по току.

Текущие ограниченные 12 выпускаются дороже, чем одиночные 12, которые обеспечить такую ​​же общую мощность 12 вольт.Вдобавок ко всему, многие силы Производители считают, что ограничение тока на шине до 240 ВА не привел к какому-либо значительному улучшению безопасности блока питания в реальном мире. потом вы также должны принять во внимание сложности с балансировкой нагрузки вызвано наличием ограниченных по току рельсов. Все это вызывает подозрение, что многие блоки питания, претендующие на иметь несколько шин на 12 вольт на самом деле являются одним блоком питания 12, несмотря на то, как они продается. Согласно результатам тестирования Intel, многие блоки питания могут подавать намного больше тока на одну шину 12 В, чем их заявленные технические характеристики и даже больше, чем предел в 20 ампер.Это понятно что производители блоков питания будут продолжать продавать их как блоки питания с несколькими шинами на 12 В. так как многие думают, что многопозиционные блоки питания на 12 В на шину лучше одиночных Блоки питания на шину на 12 вольт.

Люди, которые проводят тщательные испытания источников питания, довольно много писали о эта тема. Можете почитать их мнения о том, что это за рейки на 12 вольт внутри вашего источника питания здесь, здесь, здесь, здесь, и внизу эта страница. Типа 12-вольтных шин, которые есть в вашем источнике питания, может быть достаточно влияет на его работу в мощных компьютерах, поэтому, к сожалению, эта тема так неясна.Информация есть, но ее непросто найти. Должно быть легко узнать, какие у вас 12-вольтовые шины, но это не произойдет, пока производители блоков питания не начнут выпускать настоящие спецификации.

Так какой же БП лучше?

При создании мощной машины с большим количеством оборудования люди часто сказали, что им нужно получить мульти-рейку БП на 12 вольт. Стандартное рассуждение таково: что многоканальные блоки питания на 12 рельсов обеспечивают большую мощность при 12 вольт, чем одиночные 12 вольт железнодорожные БП.Но это не очень хороший совет. Они пытаются вам сказать что более новые компьютеры создают большую нагрузку на шину 12 вольт и что вы должны Обязательно приобретите блок питания, обеспечивающий достаточный ток на 12 вольт. Как вы можете см. на этой странице самая большая нагрузка на блоке питания со временем изменилось с 5 вольт на 12 вольт, поэтому вам нужно Будьте осторожны, чтобы выбрать правильный блок питания. Но вам не обязательно брать мульти 12 рейка БП, чтобы получить большую мощность на 12 вольт. Как вы видели выше, многие блоки питания, которые претендуют на звание нескольких блоков питания с шиной на 12 В, на самом деле являются одиночными 12 железнодорожные БП.Они просто продаются как мульти-12, потому что люди думают, что мульти-12 лучше. Настоящая проблема заключается в том, достаточно ли блок питания общий ток при 12 вольтах (как и на других рельсах) а не то ли имеет несколько шин на 12 В.

Помните, что независимые блоки питания 12s практически невозможно найти. Таким образом, у вас есть только два варианта: источник питания с одним внутренним напряжением 12 вольт. шина с ограничителями тока для каждой внешней шины (ограничение тока 12 с), или блок питания с одной внутренней шиной 12 В без ограничителей тока (a одиночный 12).Вы В итоге получится источник питания только с одной внутренней шиной на 12 В. Ваш Единственный реальный выбор — получить ли шины с ограничением по току на 12 вольт. Плохие новости это то маркетинговые спецификации предположительно мульти-блоков питания на шину на 12 В не скажу вам, настоящие ли ограничители тока или нет.

Дело в том, что если вы собираете компьютер высокого класса, блоки питания с с ограничителями тока справиться проще, чем с источниками питания с током ограничители.Предположим, вы собираете компьютер, который при полной загрузке имеет процессор, потребляющий 9 ампер при напряжении 12 вольт, и две видеокарты, потребляющие 10 усилителей на штуку при 12. Это одни из самых мощных компонентов, используемых в качестве 2006 года, но люди однозначно строят такие машины. Плюс у вас также есть жесткие диски и прочее, что добавляет еще 4 ампер при 12 вольт. Если у вас есть один 12-контактный блок питания, тогда вы должны убедиться, что он может выдержать 12 вольт, всего 33 ампера. Но если у вас есть двойной 12-контактный блок питания, у которого Ограничение на 20 ампер на каждой шине 12 вольт, тогда вы также должны убедиться, что вы не превышайте 20 ампер на каждой шине.Если вы превысите 20 ампер на шине, то Блок питания отключится, даже если он поддерживает более 33 ампер. Ты можно увидеть сложности решения проблемы «балансировки рельсов» на эта страница. Если вы строите не мощный компьютер, то маловероятно, что вы приблизитесь к всего 20 ампер при 12 вольт. В этом случае вам не о чем беспокоиться об ограничениях на отдельные рельсы. Только мощные компьютеры потреблять много 12-вольтного тока, который попадет в беду.

Предполагая, что два блока питания имеют одинаковую общую мощность 12 В, вам лучше от получения одного блока питания на 12-вольтовую рейку, чем от многополюсного блока питания на 12 линий. Электрический ток Ограничители в 12-шинных блоках питания, по-видимому, не улучшают безопасность, но они могут сделать вашу жизнь невыносимой при создании мощного компьютера. В одиночные блоки питания на 12 В на шину вызывают меньше проблем. К сожалению, большинство БП с партии на 12 В продаются как блоки питания на 12 шин, даже если они на самом деле представляют собой одинарные 12-рельсовые блоки питания.Intel Страница может помочь идентифицировать блоки питания, у которых нет предела 240 ВА. Будем надеяться, что в будущем вся эта игра с ограничениями по току в 20 ампер будет просто исчезнет, ​​и жизнь на 12 вольт снова станет простой. А пока твоя лучший вариант — попытаться найти блок питания без ограничителей тока, если вы собираетесь построить мощный компьютер. Если вы не можете избежать ограничителей тока, то будьте подготовлен к балансировке рельсов.

Научитесь подключать блоки питания последовательно для получения более высокого выходного напряжения.

Два или более источника питания могут быть подключены для подачи более высокого напряжения или тока. Самый простой способ создать более высокое напряжение — это подключить блоки питания последовательно, настроить каждый источник на вывод одинакового напряжения и у каждого источника должен быть одинаковый предел тока. Сумма выходных напряжений источников питания будет приложена к ИУ. Некоторые источники питания оснащены аналоговыми управляющими сигналами, которые позволяют выполнять автоматическое последовательное или автоматическое отслеживание, что является более элегантным способом управления несколькими источниками питания.Источниками питания Auto-series можно управлять с помощью одного главного источника питания; Второе преимущество состоит в том, что можно использовать все функции основных источников питания. например дистанционное управление, режим CV или CC и даже аналоговое программирование. Автоматическое отслеживание позволяет нескольким источникам питания отслеживать ведущее устройство, а ведомые устройства могут иметь одинаковые выходные характеристики или могут быть сконфигурированы так, чтобы быть пропорциональными ведущему.

1) Последовательное подключение источников питания для получения более высоких напряжений

Последовательная работа двух или более источников питания может выполняться до номинальной выходной изоляции любого одного источника для получения более высокого напряжения, чем напряжение, доступное от одного источника. .Некоторые источники питания, такие как серия E363x, имеют диод обратной полярности, подключенный к выходным клеммам, так что при последовательной работе с другими источниками повреждения не произойдет, если нагрузка будет закорочена или если один источник питания будет включен отдельно от его последовательного. партнеры.

Некоторые меры предосторожности:

1. Никогда не превышайте номинальное выходное напряжение изоляции любого из источников питания.
2. Никогда не подвергайте какие-либо источники отрицательному напряжению.

Рисунок 1. Три блока питания, подключенных последовательно для создания дополнительного напряжения.

Установка напряжения и тока. При последовательном подключении выходное напряжение представляет собой сумму напряжений отдельных источников питания. Каждый из отдельных источников питания должен быть отрегулирован для получения общего выходного напряжения

2) Автоматический последовательный режим

Автоматический последовательный режим обеспечивает равное или пропорциональное распределение напряжения и позволяет управлять выходным напряжением с одного ведущего устройства. Напряжение ведомых устройств определяется настройкой регулятора НАПРЯЖЕНИЕ на передней панели на ведущем устройстве и резисторе делителя напряжения.Главный блок должен быть самым положительным источником питания в серии. Регуляторы выходного ТОКА всех серийных устройств работают, и предел тока равен минимальному значению. Если какие-либо регуляторы выходного ТОКА установлены на слишком низкое значение, произойдет автоматический переход на режим постоянного тока и выходное напряжение упадет.

Рис. 2. Настройки переключателя на задней панели и клеммные соединения для автоматической последовательной работы

Смешанные номера моделей могут использоваться в автоматической последовательной комбинации, при условии, что каждое ведомое устройство определено как способное к автоматической последовательной работе.Если главный источник питания настроен на работу с постоянным током, тогда комбинация главный-подчиненный будет действовать как составной источник постоянного тока.

Резисторы определяющие. Внешние резисторы управляют частью (или кратным) уставки напряжения ведущего устройства, которое подается от ведомого устройства. Обратите внимание, что процент от общего выходного напряжения, вносимого каждым источником питания, не зависит от величины общего напряжения. Для двух блоков в автоматическом последовательном соединении отношение R1 к R2 составляет

(R1 + R2) / R1 = (Vo / Vm)
R2 / R1 = (Vs / Vm)

Где Vo = автоматическое последовательное напряжение = Vs + Vm
Vm = выходное напряжение ведущего устройства
Vs = выходное напряжение ведомого устройства

Например, используя E3617A в качестве ведомого устройства и положив R2 = 50 кОм (1/4 ватта), тогда из приведенных выше уравнений
R1 = R2 (Vm / Vs) = 50 (Vm / Vs) kohm

Чтобы поддерживать температурный коэффициент и стабильность работы источника питания, выбирайте стабильные резисторы с низким уровнем шума.Конденсатор емкостью 0,1 мкФ, подключенный параллельно к резисторам R2 и R4 при работе от трех источников питания, поможет обеспечить стабильную работу.

Установка напряжения и тока. Используйте элементы управления главного устройства, чтобы установить желаемое выходное напряжение и ток. Управление НАПРЯЖЕНИЕМ ведомого устройства отключено. Включение управления напряжением ведущего блока приведет к непрерывному изменению выходного сигнала последовательной комбинации, при этом вклад выходного напряжения ведущего устройства в напряжение ведомого всегда остается в соотношении внешних резисторов.Установите регулятор CURRENT ведомого устройства выше текущей настройки ведущего устройства, чтобы ведомый не переключался в режим CC. В режиме CC комбинированный выходной ток совпадает с настройкой тока ведущего устройства, а в режиме CV объединенное выходное напряжение является суммой выходных напряжений ведущего устройства и ведомого устройства.

Защита от перенапряжения. Установите напряжение отключения OVP в каждом блоке так, чтобы он отключался при напряжении выше, чем его выходное напряжение во время автоматической последовательной работы.Когда главный блок выключается, он программирует любые подчиненные блоки на нулевой выход. Когда подчиненное устройство отключается, оно отключает только себя (и все подчиненные устройства ниже него в стеке). Ведущее устройство
(и все ведомые устройства выше отключаемого ведомого) продолжает подавать выходное напряжение.

Дистанционное зондирование. Для дистанционного распознавания с автоматическим последовательным управлением установите переключатель SENSE на главном устройстве и установите переключатель SENSE на подчиненном устройстве в положение дистанционного.

Удаленное аналоговое программирование напряжения. Для удаленной аналоговой программы с автоматическим последовательным управлением подключите программные (внешние) напряжения к клемме «CV» или «CC» на главном устройстве и установите переключатель «CV» или «CC» на главном устройстве в положение дистанционного.

3) Работа с автоматическим отслеживанием

Работа с автоматическим отслеживанием источников питания аналогична работе с автоматическим последовательным подключением, за исключением того, что ведущий и ведомый источники питания имеют одинаковую выходную полярность по отношению к общей шине или земле. Эта операция полезна там, где требуется одновременное увеличение, уменьшение или пропорциональное управление всеми источниками питания. На рисунке 3 показаны три источника питания, подключенные с автоматическим отслеживанием, с их отрицательными выходными клеммами, соединенными вместе как общая точка или точка заземления.Для двух устройств с автоматическим отслеживанием часть R2 / (R1 + R2) выхода ведущего источника питания предоставляется в качестве одного из входов для усилителя сравнения ведомого источника питания, таким образом управляя выходом ведомого. Основным источником питания в режиме автоматического слежения должен быть положительный источник питания с наибольшим выходным напряжением. Повышение и выключение источников питания контролируются главным источником питания. Чтобы поддерживать температурный коэффициент и характеристики стабильности источника питания, внешний резистор должен быть стабильным, с низким уровнем шума и низкой температурой.

Резисторы определяющие. Внешние резисторы управляют частью напряжения ведущего устройства, которое подается от ведомого устройства. Для двух устройств с автоматическим отслеживанием отношение R1 и R2 составляет

R2 / (R1 + R2) = (Vs / Vm)
, где Vm = выходное напряжение главного устройства
Vs = выходное напряжение подчиненного устройства

Конденсатор емкостью 0,1 мкФ, подключенный параллельно с R2 и R4 поможет обеспечить стабильную работу.

Установка напряжения и тока. Используйте регулятор VOLTAGE на главном блоке, чтобы установить выходное напряжение обоих блоков.Когда ведущий работает в режиме постоянного напряжения, выходное напряжение ведущего (Vm) совпадает с его настройкой напряжения, а выходное напряжение ведомого устройства для работы двух блоков составляет Vm (R2 / (R1 + R2)). Управление НАПРЯЖЕНИЕМ ведомого устройства отключено. Установите регуляторы CURRENT на главном и подчиненном блоках выше требуемых значений тока, чтобы обеспечить работу постоянного напряжения главного и подчиненного блоков.

Защита от перенапряжения. Установите напряжение выключения OVP в каждом блоке так, чтобы оно выключалось при напряжении выше, чем его выходное напряжение во время операции автоматического слежения.Когда главный блок выключается, он программирует любые подчиненные блоки на нулевой выход. Когда ведомое устройство выключается, оно выключается только само.

Дистанционное зондирование. Чтобы включить дистанционное зондирование с автоматическим отслеживанием независимо, настройте каждый блок для дистанционного зондирования в соответствии с инструкциями по дистанционному зондированию, приведенными в предыдущем абзаце.

Управление источниками питания — принципы, проблемы и детали

Введение

используют гибкие схемы контроля, последовательности и настройки питания для управления своими системами.В этой статье рассказывается, почему и как.

Мониторинг и управление растущим числом шин напряжения питания были жизненно важны для безопасности, экономии, долговечности и правильной работы электронных систем в течение многих лет, особенно для систем, использующих микропроцессоры. Определение того, находится ли шина напряжения выше порогового значения или в пределах рабочего окна — и включается или выключается это напряжение в правильной последовательности по отношению к другим шинам — имеет решающее значение для эксплуатационной надежности и безопасности.

Существует множество методов для решения различных аспектов этой проблемы. Например, простая схема, использующая прецизионный резистивный делитель, компаратор и эталон, может использоваться для определения того, находится ли напряжение на шине выше или ниже определенного уровня. В генераторах сброса , таких как ADM803, эти элементы объединены с элементом задержки для удержания устройств, таких как микропроцессоры, специализированные ИС (ASIC) и процессоры цифровых сигналов (DSP), в сброс при включении питания .Этот уровень мониторинга подходит для многих приложений.

Там, где необходимо контролировать несколько шин, несколько устройств (или многоканальных компараторов и связанных с ними схем) используются параллельно, но для увеличения возможностей требуется мониторинг ИС, которые выполняют больше, чем простое сравнение пороговых значений.

Например, рассмотрим общее требование к последовательности источников питания: производитель FPGA (программируемой вентильной матрицы) может указать, что напряжение ядра 3,3 В должно подаваться за 20 мс до 5-VI / O (вход / выход). ) напряжения, чтобы избежать возможных повреждений при включении устройства.Выполнение таких требований к последовательности может иметь такое же решающее значение для надежности, как и поддержание напряжения питания и температуры устройства в заданных рабочих пределах.

Также резко увеличилось количество шин питания во многих приложениях. Сложные дорогие системы, такие как коммутаторы LAN и базовые станции сотовой связи, обычно имеют линейные карты с 10 или более шинами напряжения; но даже чувствительные к стоимости потребительские системы, такие как плазменные телевизоры, могут иметь до 15 отдельных шин напряжения, многие из которых могут требовать мониторинга и определения последовательности.

Многие высокопроизводительные ИС теперь требуют нескольких напряжений. Например, отдельные напряжения ядра и ввода / вывода являются стандартными для многих устройств. В верхней части DSP может потребовать до четырех отдельных источников питания на устройство. Во многих случаях множество устройств с несколькими источниками питания могут сосуществовать в одной системе, содержащей FPGA, ASIC, DSP, микропроцессоры и микроконтроллеры (а также аналоговые компоненты).

Многие устройства используют стандартные уровни напряжения (например, 3,3 В), в то время как другим может потребоваться напряжение, зависящее от устройства.Кроме того, может потребоваться независимая установка определенного стандартного уровня напряжения во многих местах. Например, могут потребоваться отдельные аналоговые и цифровые источники питания, такие как 3,3 В _ANALOG и 3,3 В _DIGITAL . Многократная генерация одного и того же напряжения может потребоваться для повышения эффективности (например, шины памяти, работающие на сотни ампер) или для удовлетворения требований к последовательности (3,3 В _A и 3,3 В _B , необходимые для отдельных устройств в разное время).Все эти факторы способствуют распространению источников напряжения.

Мониторинг и последовательность напряжения могут стать довольно сложными, особенно если система должна быть спроектирована так, чтобы поддерживать последовательность включения питания, последовательность отключения питания и множественные реакции на все возможные неисправности на различных шинах питания в разных точках во время работы. Центральный контроллер управления питанием — лучший способ решить эту проблему.

По мере увеличения напряжения питания возрастает вероятность того, что что-то пойдет не так.Риск увеличивается пропорционально количеству расходных материалов, количеству элементов и сложности системы. Внешние факторы также увеличивают риск. Если, например, основная ASIC не полностью охарактеризована во время первоначального проектирования, разработчик источника питания должен взять на себя обязательство установить пороговые значения для контроля напряжения и временные последовательности, которые могут изменяться по мере разработки спецификаций ASIC. Если требования изменятся, возможно, придется отредактировать печатную плату — с очевидными последствиями для графика и затрат.Кроме того, спецификации напряжения питания для некоторых устройств могут изменяться в процессе их разработки. В таких обстоятельствах способ быстрой регулировки источников питания был бы полезен любому центральному администратору системы электропитания. Фактически, гибкость для контроля, последовательности и регулировки шин напряжения в таких системах является жизненно необходимой.

Оценка устойчивости выбранной защиты от сбоев и временной последовательности может быть значительной задачей, поэтому устройство, упрощающее этот процесс, ускорит оценку платы и сократит время вывода на рынок.Регистрация неисправностей и оцифрованные данные о напряжении и температуре являются полезными функциями как в полевых условиях, так и на всех этапах проектирования от ранней разработки печатной платы до оценки прототипа.

Базовый мониторинг

На рисунке 1 показан простой метод контроля нескольких шин напряжения с использованием компаратора ADCMP354 и эталонной ИС. Для каждой рейки используется индивидуальная схема. Резистивные делители уменьшают напряжение, устанавливая точку срабатывания при пониженном напряжении для каждого источника питания. Все выходы связаны вместе для генерации общего сигнала с хорошим энергопотреблением .

Базовая последовательность

На рисунке 2 показано, как можно реализовать базовую последовательность операций с дискретными компонентами, используя логические пороги вместо компараторов. Шины 12 В и 5 В были созданы в другом месте. Необходимо ввести временную задержку, чтобы гарантировать правильную работу системы. Это достигается за счет использования комбинации резистор-конденсатор (RC) для медленного увеличения напряжения затвора на n-канальном полевом транзисторе последовательно с источником питания 5 В.Значения RC выбираются таким образом, чтобы обеспечить достаточную временную задержку до того, как полевой транзистор достигнет порогового значения напряжения и начнет включаться. Шины 3,3 В и 1,8 В генерируются регуляторами с малым падением напряжения (LDO) ADP3330 и ADP3333. Время включения этих напряжений также определяется RC-цепочками. Никаких серийных полевых транзисторов не требуется, поскольку RC управляет выводом выключения (/ SD) каждого LDO. Значения RC выбираются так, чтобы обеспечить достаточные временные задержки ( t ₂ , t ₃ ) до того, как напряжения на выводах / SD поднимутся выше своих пороговых значений.

Этот простой и недорогой подход к упорядочиванию источников питания требует небольшой площади на плате и вполне приемлем во многих приложениях. Он подходит для систем, в которых стоимость является основным фактором, требования к последовательности просты, а точность схемы последовательности не является критичной.

Но во многих ситуациях требуется большая точность, чем это доступно с RC цепями запаздывания. Кроме того, это простое решение не позволяет устранять неисправности структурированным образом (например,g., сбой питания 5 В в конечном итоге приведет к выходу из строя других шин).

Секвенирование с помощью ИС

На рис. 3 показано, как микросхемы упорядочивания питания ADM6820 и ADM1086 могут использоваться для точного и надежного упорядочивания шин питания в аналогичной системе. Внутренние компараторы обнаруживают, когда напряжение на шине превышает точно установленный уровень. Выходы утверждаются после программируемых задержек включения, что позволяет регуляторам ADP3309 и ADP3335 в желаемой последовательности. Пороги устанавливаются соотношениями сопротивлений; задержка устанавливается конденсатором.

Доступен широкий спектр микросхем упорядочивания источников питания. Некоторые устройства имеют выходы, которые можно использовать для непосредственного включения силовых модулей, и доступны многочисленные конфигурации выходов. Некоторые из них включают в себя встроенные генераторы напряжения с накачкой заряда . Это особенно полезно для низковольтных систем, которым необходимо упорядочить шины, которые генерируются в восходящем направлении, но не имеют источника высокого напряжения, такого как шина 12 В, для управления затвором полевого транзистора с каналом n .Многие из этих устройств также имеют разрешающие контакты, позволяющие подавать внешний сигнал — от кнопочного переключателя или контроллера — для перезапуска последовательности или отключения управляемых направляющих, когда это необходимо.

Интегрированное управление энергосистемой

В некоторых системах так много шин питания, что дискретные подходы, использующие большое количество ИС и устанавливающие временные и пороговые уровни с помощью резисторов и конденсаторов, становятся слишком сложными и дорогостоящими и не могут обеспечить адекватную производительность.

Рассмотрим систему с восемью шинами напряжения, для которой требуется сложная последовательность включения питания.Каждую рейку необходимо контролировать на предмет повреждений при пониженном и повышенном напряжении. В случае неисправности все напряжения могут быть отключены, или может быть инициирована последовательность отключения питания, в зависимости от механизма отказа. Действия должны выполняться в зависимости от состояния сигналов управления, а флаги должны генерироваться в зависимости от состояния источников питания. Реализация схемы такой сложности с дискретными устройствами и простыми ИС может потребовать сотен отдельных компонентов, огромного пространства на плате и значительных совокупных затрат.

В системах с четырьмя или более напряжениями может иметь смысл использовать централизованное устройство для управления источниками питания. Пример этого подхода можно увидеть на рисунке 4.

Централизованный мониторинг и последовательность

В семействе ADM106x Super Sequencer ^{™ по-прежнему используются компараторы, но с некоторыми важными отличиями. Для каждого входа выделено два компаратора, что позволяет реализовать обнаружение пониженного и повышенного напряжения, обеспечивая тем самым оконный мониторинг шин, созданных преобразователями постоянного тока ADP1821 и ADP2105 и LDO ADP1715.Ошибка пониженного напряжения — это нормальное состояние шины перед подачей питания, поэтому эта индикация используется для определения последовательности. Состояние перенапряжения обычно указывает на критическую неисправность — например, короткое замыкание полевого транзистора или катушки индуктивности — и требует немедленных действий.}

Системы с большим количеством расходных материалов обычно имеют большую сложность и, следовательно, имеют более жесткие ограничения по точности. Кроме того, установка точных пороговых значений с помощью резисторов становится сложной задачей при более низких напряжениях, таких как 1,0 В и 0,9 В. Хотя допуск 10% может быть приемлемым для шины 5 В, этот допуск обычно недостаточен для шины 1 В.ADM1066 позволяет устанавливать пороги компаратора входного детектора в пределах 1% наихудшего случая, независимо от напряжения (всего 0,6 В) — и во всем диапазоне температур устройства. Он добавляет к каждому компаратору внутреннюю фильтрацию сбоев и гистерезис. Его логические входы могут использоваться для запуска последовательности включения питания, отключения всех шин или выполнения других функций.

Информация из банка компараторов, поступающая в мощный и гибкий ядро ​​сценического станка, может быть использована для различных целей:

Последовательность: Когда выходное напряжение недавно включенного источника питания попадает в окно, может быть запущена временная задержка для включения следующей шины в последовательности включения питания.Возможна сложная последовательность, с несколькими последовательностями включения и выключения, или совершенно разными последовательностями для включения и выключения питания.

Тайм-аут: Если задействованная шина не включается должным образом, можно предпринять соответствующие действия (например, создание прерывания или выключение системы). Чисто аналоговое решение просто зависло бы в этой точке последовательности.

Мониторинг: Если напряжение на какой-либо шине выходит за пределы заданного окна, можно предпринять соответствующие действия — в зависимости от неисправной шины, типа возникшей неисправности и текущего режима работы.Системы с более чем пятью источниками питания часто бывают дорогими, поэтому комплексная защита от сбоев имеет решающее значение.

Встроенная подкачка заряда используется для генерации примерно 12 В возбуждения затвора, даже если максимальное доступное напряжение системы составляет всего 3 В, что позволяет выходам напрямую управлять полевыми транзисторами серии n . Дополнительные выходы включают или отключают преобразователи или регуляторы постоянного тока в постоянный, позволяя выходу внутренне подтягиваться к одному из входов или к регулируемому напряжению на плате.Выходы также могут быть заявлены с открытым стоком. Выходы также могут использоваться как сигналы состояния, такие как power good или power-on reset. При необходимости светодиоды состояния могут управляться напрямую с выходов.

Регулировка предложения

В дополнение к мониторингу нескольких шин напряжения и обеспечению решения для сложной последовательности, интегрированные устройства управления питанием, такие как ADM1066, также предоставляют инструменты для временной или постоянной регулировки напряжения отдельных шин.Выходное напряжение преобразователя или регулятора постоянного тока может быть изменено путем регулировки напряжения на узле подстройки или обратной связи этого устройства. Обычно резистивный делитель между выходом и землей модуля устанавливает номинальное напряжение на выводе подстройки / обратной связи. Это, в свою очередь, устанавливает номинальное выходное напряжение. Простые схемы, включающие переключение дополнительных резисторов или управление переменным сопротивлением в контуре обратной связи, изменят напряжение подстройки / обратной связи и, следовательно, отрегулируют выходное напряжение.

ADM1066 оснащен цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП) для прямого управления узлом подстройки / обратной связи.Для максимальной эффективности эти ЦАП не работают между землей и максимальным напряжением; вместо этого они работают через относительно узкое окно с центром на номинальном уровне подстройки / обратной связи. Значение ослабляющего резистора масштабирует инкрементное изменение на выходе силового модуля с каждым изменением младшего разряда ЦАП. Эта регулировка разомкнутого контура обеспечивает уровни увеличения и уменьшения запаса, эквивалентные тем, которые получаются при цифровом переключении сопротивления в опорной цепи, и будет регулировать выходной сигнал с аналогичной точностью.

ADM1066 также включает 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для измерения напряжения питания, поэтому может быть реализована схема регулировки питания с обратной связью. При заданной настройке выхода ЦАП выходное напряжение силового модуля оцифровывается АЦП и сравнивается с заданным напряжением в программном обеспечении. Затем можно настроить ЦАП для калибровки выходного напряжения как можно ближе к целевому напряжению. Эта схема с обратной связью обеспечивает очень точный метод регулировки подачи.При использовании метода с обратной связью точность внешних резисторов не имеет значения. На рисунке 4 выходное напряжение DC-DC4 регулируется одним из ЦАП на кристалле.

Существует два основных применения схемы регулирования подачи. Первый — это концепция , на которой запасаются, то есть проверка реакции системы на работу своих источников питания на границах указанного диапазона напряжения питания оборудования. Производители оборудования для передачи данных, телекоммуникаций, сотовой инфраструктуры, серверов и сетей хранения данных должны тщательно тестировать свои системы перед отправкой конечным клиентам.Все источники питания в системе должны работать с определенным допуском (например, ± 5%, ± 10%). Маржа позволяет отрегулировать все расходные материалы на борту до верхнего и нижнего пределов допустимого диапазона с проведением тестов для обеспечения правильной работы. Централизованное устройство управления питанием с возможностью регулировки питания можно использовать для выполнения этого предельного теста, сводя к минимуму потребность в дополнительных компонентах и ​​области печатной платы, необходимых для выполнения функции, которая требуется только один раз — во время проверки запаса на испытательной площадке производителя.

Четыре- углов Тестирование, т. Е. Тестирование в рабочем диапазоне напряжения и температуры оборудования, часто требуется, поэтому ADM1062 объединяет измерение температуры и обратное считывание в дополнение к схеме запаса источника питания с обратной связью.

Второе применение схемы регулировки подачи — это компенсация колебаний подачи системы в полевых условиях. У таких различий много причин. В краткосрочной перспективе довольно часто напряжения незначительно изменяются при изменении температуры.В долгосрочной перспективе значения некоторых компонентов могут незначительно изменяться в течение срока службы продукта, что может привести к дрейфу напряжения. Цепи АЦП и ЦАП можно активировать периодически (например, каждые 10, 30 или 60 секунд) в сочетании с циклом программной калибровки, чтобы поддерживать напряжение там, где оно должно быть.

Гибкость

ADM1066 имеет встроенную энергонезависимую память, что позволяет его перепрограммировать столько раз, сколько необходимо, в то время как потребности системы в последовательности и мониторинге развиваются в процессе разработки.Это означает, что проектирование аппаратного обеспечения может быть завершено на ранней стадии процесса прототипа, а оптимизация мониторинга и последовательности может выполняться по мере выполнения проекта.

Такие функции, как цифровое измерение температуры и напряжения, упрощают и ускоряют процесс оценки. Инструменты маржирования позволят регулировать шины напряжения во время цикла разработки. Таким образом, в ситуации, когда ключевой ASIC, FPGA или процессор также находятся в разработке, а уровни напряжения питания или требования к последовательности находятся в постоянном изменении по мере поставки новых версий кремния, простую настройку можно выполнить через графический интерфейс программного обеспечения. .Таким образом, устройство управления питанием можно перепрограммировать за несколько минут, чтобы учесть изменения, без необходимости физического изменения компонентов на плате или, что еще хуже, перепроектирования оборудования.

Заключение

Растущее количество шин напряжения и появление последовательности источников питания повысили требования к проектировщикам питания во всех видах устройств и систем — от ноутбуков, телевизионных приставок и автомобильных систем до серверов и хранилищ, сотовой связи. базовые станции и системы Интернет-маршрутизации и коммутации.Также представляют интерес более строгие процедуры тестирования, новые уровни сбора информации и быстрое и простое программирование, особенно в системах среднего и высокого уровня. Для повышения устойчивости и надежности, а также для добавления этих жизненно важных новых функций доступно множество новых интегральных схем управления питанием, которые помогают решать эти проблемы безопасно, эффективно и с минимальной площадью платы, сокращая при этом время вывода на рынок.

Блоки питания и кабели питания SICK