由(you)於(yu)當(dang)前(qian)複(fu)雜(za)邏(luo)輯(ji)器(qi)件(jian)的(de)多(duo)元(yuan)化(hua)及(ji)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)源(yuan)要(yao)求(qiu)，對(dui)於(yu)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)師(shi)來(lai)說(shuo)，開(kai)發(fa)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)需(xu)求(qiu)的(de)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)也(ye)變(bian)得(de)越(yue)發(fa)艱(jian)難(nan)。開(kai)發(fa)期(qi)間(jian)及(ji)開(kai)發(fa)之(zhi)後(hou)
，與(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)調(tiao)整(zheng)需(xu)求(qiu)相(xiang)比(bi)
，固(gu)定(ding)電(dian)壓(ya)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)差(cha)，這(zhe)會(hui)增(zeng)大(da)設(she)計(ji)風(feng)險(xian)，導(dao)致(zhi)設(she)計(ji)項(xiang)目(mu)延(yan)遲(chi)甚(shen)至(zhi)被(bei)取(qu)消(xiao)。而(er)可(ke)編(bian)程(cheng)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)這(zhe)種(zhong)靈(ling)活(huo)性(xing)的(de)需(xu)求(qiu)
，從(cong)而(er)圓(yuan)滿(man)地(di)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)。本(ben)文(wen)論(lun)述(shu)了(le)可(ke)編(bian)程(cheng)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)優(you)勢(shi)和(he)收(shou)益(yi)，並(bing)且(qie)討(tao)論(lun)了(le)眾(zhong)多(duo)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)風(feng)險(xian)的(de)方(fang)法(fa)。

 

多年前，係統設計師在設計係統電源時相對容易一些。邏輯運行需要5V電源
，硬盤和軟盤驅動器需要 12V電源
；係統其他器件采用雙電源電壓來運行，或者可以添加一個負電壓電源。指定三種電源。易用性。

 

如今的複雜邏輯器件（FPGA
、ASIC、SoC、ASSP等）有you著zhe更geng為wei複fu雜za的de電dian源yuan要yao求qiu。係xi統tong中zhong一yi個ge芯xin片pian便bian有you可ke能neng需xu要yao三san種zhong或huo四si種zhong電dian源yuan電dian壓ya。更geng糟zao糕gao的de是shi，多duo個ge電dian源yuan電dian壓ya的de啟qi動dong順shun序xu和he定ding時shi對dui係xi統tong初chu始shi化hua起qi著zhe至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong。斷duan電dian操cao作zuo期qi間jian切qie斷duan電dian壓ya的de順shun序xu對dui芯xin片pian的de正zheng常chang停ting機ji同tong樣yang重zhong要yao
，並bing且qie還hai能neng夠gou極ji為wei有you效xiao地di防fang止zhi電dian源yuan對duiIC造成的損壞。複位線或者多個複位線與電源電壓之間的定時關係也同樣相當重要。

 

此ci外wai，電dian源yuan係xi統tong必bi須xu與yu當dang前qian的de許xu多duo複fu雜za係xi統tong實shi時shi交jiao互hu，並bing且qie必bi須xu能neng夠gou根gen據ju快kuai速su波bo動dong線xian和he加jia載zai要yao求qiu來lai實shi現xian實shi時shi重zhong新xin配pei置zhi。簡jian而er言yan之zhi，與yu從cong前qian相xiang比bi

，當dang今jin複fu雜za數shu字zi係xi統tong的de電dian源yuan係xi統tong設she計ji有you著zhe更geng為wei深shen遠yuan的de考kao量liang，它ta促cu進jin了le電dian源yuan管guan理li係xi統tong的de發fa展zhan
，與yu圖tu1suoshiyiyang，zheshiweilemanzudangjinyuelaiyuefuzadexitongshejixuqiu。raner
，yuyiwangxiangbi，xitongshejishiquejiaoshaokaolvdaozhexiewenti
，zheshiyouyutamengengjiaguanzhujifuzaluojixitongdegongzuoxingneng，yijidaliangxiangguangujianshifounenggouyuyingjianshejichongfenjicheng。

圖1，合並有電源管理係統的係統設計簡化框圖。

 

 

係統設計師需要定製電源以便處理當今 FPGA、介質處理器、ASIC
、SoC和 ASSP dedianyuanxuqiu。zaiweilai，zheyiqushibiranrengjiangchixu
，danshiyouxuduoshejishiquefashejigaoxiaolvkaiguandianyuansuoxudejineng
，yemeiyoushijianquxuexiruheshiyongduogebiyaodechuantongdianyuanguanlikongzhixinpianlaichuangjianduodianyadianyuan； 同時還缺乏進行複雜計算的願望，以及缺乏學習如何選擇不熟悉的電源元件如電源 FEThedianyuandianganqideyuanwang。jianeryanzhi，xitongshejishizaikaifariyifuzadedianyuanxitongfangmiansuohuafeideshijianyuelaiyueshao。zhengyouyusuohuadeshijianbugou，dadatigaoleshejidianyuanshidefengxian，daozhidianyuanbumanzuyaoqiu，xuyaofangong，yineryanwulechanpindetuichu。

 

此外，係統設計師需要降低由於元件置換導致的設計要求變更風險
、降jiang低di由you芯xin片pian電dian源yuan規gui範fan更geng改gai而er產chan生sheng的de設she計ji風feng險xian，或huo者zhe減jian少shao在zai整zheng個ge電dian源yuan電dian壓ya調tiao整zheng期qi間jian對dui芯xin片pian性xing能neng進jin行xing微wei調tiao的de需xu求qiu，所suo有you上shang述shu風feng險xian係xi數shu都dou可ke通tong過guo利li用yong可ke編bian程cheng電dian源yuan來lai緩huan和he。可ke編bian程cheng電dian源yuan可ke以yi根gen據ju當dang前qian係xi統tong元yuan件jian不bu斷duan變bian化hua的de要yao求qiu，或huo者zhe根gen據ju由you於yu元yuan件jian置zhi換huan或huo係xi統tong擴kuo充chong而er產chan生sheng的de新xin要yao求qiu來lai調tiao整zheng。有you一yi種zhong極ji為wei有you效xiao的de方fang法fa可ke以yi處chu理li生sheng產chan，下xia線xian前qian及ji生sheng產chan，下xia線xian後hou的de元yuan件jian變bian化hua。

 

因(yin)此(ci)，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)師(shi)需(xu)要(yao)找(zhao)到(dao)能(neng)夠(gou)快(kuai)便(bian)捷(jie)地(di)開(kai)發(fa)靈(ling)活(huo)插(cha)件(jian)板(ban)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)
，該(gai)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)需(xu)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)運(yun)行(xing)時(shi)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)重(zhong)新(xin)編(bian)程(cheng)
，以(yi)處(chu)理(li)未(wei)來(lai)在(zai)麵(mian)對(dui)係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)要(yao)求(qiu)時(shi)的(de)諸(zhu)多(duo)未(wei)知(zhi)難(nan)題(ti)。這(zhe)種(zhong)靈(ling)活(huo)且(qie)易(yi)於(yu)設(she)計(ji)配(pei)置(zhi)的(de)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)可(ke)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)風(feng)險(xian)。同(tong)樣(yang)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)：這些可編程電源係統極大地增強了設計靈活性
，從而降低了係統設計風險，卻不會提高電源成本。

 

隨sui著zhe當dang前qian係xi統tong複fu雜za性xing越yue來lai越yue高gao
，其qi對dui電dian源yuan的de要yao求qiu也ye不bu斷duan增zeng長chang，電dian源yuan係xi統tong需xu要yao擁yong有you比bi以yi往wang更geng高gao的de能neng力li應ying對dui當dang前qian的de複fu雜za係xi統tong。除chu了le需xu要yao更geng多duo樣yang的de電dian源yuan電dian壓ya、電源
、複位順序以及偏移不靈敏性之外，當前的係統設計還需要對電源電壓進行更為精密的可編程控製，如 FPGA
、介質處理器、SoC和 ASSP等高級芯片足以充分證明此點，這些芯片是當前係統的核心所在。例如，最高級的 FPGA 需要三種或四種電源電壓。

 

表1顯示了連續幾代 Xilinx Virtex和 Spartan FPGA所需的電源電壓。需注意的是
，有些 FPGA需要兩種電源電壓，有些需要三種，全部三種電源電壓都可以假定每一代的電壓值均不相同，這取決於係統設計。

表1，Xilinx FPGA係列和各代產品的電源電壓。

 

其他 FPGA廠商（包括 Altera和 Lattice）對於電源的要求也呈現出相似性。表2顯示了 Altera的 FPGA產品係列擁有相似的電源電壓信息。

表2，Altera FPGA係列和各代產品的電源電壓。

 

表1和表2中所列的信息顯示了多種 FPGA電源電壓隨幾代元件的演變方式，因此與電源係統的討論息息相關。係統設計有可能需要適應不同年代的FPGA或者采用不同核心電壓的不同產品係列的 FPGA。此外，這些相同的係統設計也有可能需要根據係統設計中的其他芯片而滿足不同的 I/O電壓要求。

需注意的是，表1並未對 FPGA對電源係統所提出的要求做詳細說明。所有 FPGA廠商均規定了確保 FPGA正常運行所需的每一電源電壓的最小及最大必要勻變時間（單位：微秒至毫秒）。在創建電源係統時，這是係統設計師必須考慮的另一個因素。勻變時間不可過快或過慢。

 

對介質處理器、SoC
、ASSP和 ASIC的電源電壓有著類似的限製。由於對電源沒有標準規範，因此 IC設計小組可自由選擇完成設計所需的任何電源啟動方案。滿足不斷變化的電源電壓要求是他人的問題，而不由 IC設she計ji小xiao組zu負fu責ze。其qi他ta人ren通tong常chang指zhi係xi統tong設she計ji師shi。係xi統tong設she計ji師shi負fu責ze滿man足zu芯xin片pian的de一yi切qie電dian壓ya和he排pai序xu要yao求qiu。當dang一yi個ge係xi統tong設she計ji中zhong有you多duo個ge複fu雜za芯xin片pian時shi
，電dian源yuan的de複fu雜za性xing便bian會hui翻fan倍bei。如ru需xu進jin一yi步bu提ti高gao複fu雜za性xing
，可ke以yi將jiang一yi個ge芯xin片pian的de排pai序xu要yao求qiu修xiu訂ding為wei下xia一yi個ge序xu列lie
，這zhe樣yang便bian會hui需xu要yao更geng為wei準zhun確que的de器qi件jian特te性xing或huo者zhe會hui導dao致zhi設she計ji變bian更geng。此ci時shi仍reng然ran由you係xi統tong設she計ji師shi負fu責ze滿man足zu這zhe些xie需xu求qiu，無wu論lun這zhe些xie需xu求qiu是shi什shen麼me


，也ye無wu論lun這zhe些xie需xu求qiu如ru何he變bian化hua。

 

鑒jian於yu這zhe些xie原yuan因yin，從cong根gen本ben上shang逐zhu步bu提ti高gao係xi統tong複fu雜za性xing以yi及ji係xi統tong中zhong所suo用yong芯xin片pian的de複fu雜za性xing時shi，需xu要yao將jiang電dian源yuan係xi統tong的de能neng力li改gai進jin數shu倍bei，這zhe就jiu要yao求qiu電dian源yuan提ti供gong勻yun變bian倍bei數shu

，並bing且qie精jing確que控kong製zhi各ge種zhong電dian源yuan軌gui之zhi間jian的de定ding時shi關guan係xi。若ruo欲yu實shi現xian電dian源yuan係xi統tong的de上shang述shu高gao級ji能neng力li，通tong過guo采cai用yong早zao期qi電dian源yuan管guan理li設she計ji方fang法fa成cheng本ben巨ju大da或huo者zhe根gen本ben無wu法fa實shi現xian。

 

 

在zai查zha看kan創chuang建jian可ke編bian程cheng電dian源yuan係xi統tong的de潛qian在zai設she計ji方fang法fa之zhi前qian，我wo們men來lai簡jian要yao回hui顧gu一yi下xia早zao期qi的de方fang法fa，以yi便bian理li解jie如ru今jin的de係xi統tong設she計ji為wei什shen麼me有you著zhe更geng多duo需xu求qiu。插cha件jian板ban上shang或huo負fu載zai點dian（POL）電源係統基於現有的開關模式 PWM電源控製器和簡單電源管理芯片。早期的開關模式電源控製器采用易於理解的模擬 PID回路（比例，積分，微分回路）算法來調節電壓。這種設計表現良好但卻存在必須解決的設計問題。

 

shouxian，zhezhongkongzhiqiduiwaibuyuanjiansuishijianhewendudepianyifeichangmingan。zhezhongpianyibuhuiyingxiangtiaojiejingdu，yincigenbenbuhuiyingxiangdianyuankongzhiqidetiaojienengli。suoyoutiaojienenglideqianzaisunshizhiyuhuiluwendingxingyouguan。ruguojingxinshejidebuchanghuiluzhongdekongzhiqiyuanjianyushejiguifandepianyizugouda，zekongzhihuiluhuibiandebuwending，bingqiekongzhiqiyegenbenbuzaijinxingtiaojie。duizheyiwentidejiejuefanganshigoumaiduipianyimingandujiaodidegengangguiwaibuyuanjian
，duiyuduichengbenjiaoweimingandeshejilaishuo，zheyitidaifangshitongchangbujianyicaina。namedangqian
，naxieshejiduichengbenbuminganne？

 

第二個問題是係統兼容性。如之前所討論的那樣，有幾個與係統有關的問題，包括電源排序
、各種插件板上電源和複位信號或多個信號間的定時關係、對一個或多個插件板上電源進線微調以實現係統正常操作的可能性。所有這些問題都需要超越單一的 PWM控製器芯片能力。

 

因此
，IC廠商創造了能夠充當“數字包封”的電源管理芯片。這些芯片可控製多個模擬 PWMkongzhiqidejiadianpaixu
，kezhenduidianyuanxitongdeshejilaichanshengyigeduoxinpianjiejuefangan。jinguanzheyifangfazuichukeyigusuandianyuandianyapaixuhefuweidingshisuoxudelinghuoxingleixing

，danyouyudianyabeiyuPWM控製器芯片有關的外部元件所固定，因此不能滿足用來調整係統電源電壓的各種生產前及生產後的需求。此外，向包含多個 PWM控製器芯片的設計中添加電源管理芯片還會增添另一個芯片，這會提升成本
、增大設計複雜性並且耗費額外的麵板空間。在看重設計空間尺寸的芯片中，這種電源係統設計解決方案會降低精密度。

 

 

我們現在需要的是一個可編程電源或者係統（PPS），tayinggainenggoutigongduozhongjingxikebianchengdianyuandianya，bingqiezaigegedianyuandianyazhijiantigongkedulitiaozhengdexieshenghexiejiangshijianyijiketiaodepaixuyanshi。zhezhongdianyuanxitongshejiweixitongshejishitigonglebiyaodeshejilinghuoxing。gaixitongrujinweidedaoguangfanyingyongdeyuanyinshiqiangguidejiage。zhezhongangguizhidebingbushijichujishubenshen
，ershiyouyudianyuan IC廠商以前未曾針對設計問題采用充分的矽集成等級。但是，這種狀況注定會發生變化，而且這種變化已見端倪。

 

正如 FPGA可以方便地針對新係統需求或者不斷變化的係統需求為係統設計師提供靈活的可編程序邏輯結構一樣， PPSyenenggouweixitongshejitigongyizhongkebianchengdianyuanxitong
，yibianpipeixitongdianyuandesuoyoubianhuahuozhexindeyaoqiu。xianchangkebianchengxingweizheliangzhongqingkuangfuyulejidadelinghuoxing。duiyu PPS來說，由於需要將矽集成從原有的 PWM技術完全轉換為數字控製電源係統，因此靈活性的增強是免費的。因此，係統設計師能夠顯著增強電源係統的特征而不會增加成本。

 

與以前開發數個固定穩壓器的方法相比，可編程電源係統能夠更加緊密地匹配當前複雜係統的需求。與過去相比，由於複雜 IC的電源電壓達到了前所未有的穩定性
，因此如今的係統設計師對靈活性的要求更高。從前製作的 FPGA、微型控製器
、SoC和 ASIC擁有穩定的電源電壓規格

，但是新零件，特別是仍處於α或β采樣階段的新零件，在下一次修訂時就有可能提出不同的要求。隻有可編程電源係統能夠滿足這種情況下所需的靈活性。

 

此外，有可能需要由可編程電源係統通過調節元件的工作電壓來調整各種係統元件的運行速度。當工作電壓處於 1V時，對電源電壓進行“微調”會變得越來越普遍。

 

但即便在這種靈活性下，PPS的設計仍然比傳統開關電源的設計更加簡便。PPS器件采用基於軟件的設計工具來支持
，這樣能夠更加簡便地確定所需的電源電壓並且從設計工具中獲取所需的材料表（BOM）。此外
，由於電源係統可編程，因此可以在電壓範圍內調整電源係統的輸出
，隻需改動 PPS控製器的編程即可。對於某些 PPS控製器芯片來說，在係統操作期間
，串行端口能夠讓插件板上的微型控製器來調整電源電壓。

 

PPS控製器還能夠為係統設計師帶來另一個實質性的設計優勢：隻需了解一個器件，便可掌握21世紀係統所需的所有電源電壓範圍。了解一個器件以及與該器件有關的一個軟件設計工具便能夠讓係統設計師掌握所有電源要求-初始要求
、開發要求以及操作要求-這樣能夠簡化產品電源係統的設計。

 

 

當係統設計師在其設計中采用了各種不同的複雜邏輯器件時，PPS控製器 IC能夠讓他們以更為簡便的方式滿足電源需求。PPS控製器至少有 17種可以降低風險的具體方式：

 

（1）一個 PPS控製器 IC可替換多個電源管理控製器
，並且相關的係統設計有一個由集成電源係統管理器控製的可配置 PPS設計，這簡化了插件板上的電源管理以及負載點的電源電壓調節
，同時提高了整個可編程性範圍內的電源可控性，以相同或者更低的BOM成本實現了更高的能力和更大的靈活性。

 

（2）PPS控製器 IC能夠顯著降低係統電源的元件數量
，同時極大地擴展可控性。與基於模擬 PWM控製器的電源管理芯片相比，它能夠將設計電源時的插件板上無源器件數量減少至少 50%，甚至達80%，同時無需獨立排序和電源管理IC。

 

（3）基於 PPS控製器 IC的設計可降低整個 FET驅動器和係統管理集成的板麵空間

，並減少無源元件的數量。

 

（4）PPS控製器 IC的de電dian源yuan設she計ji自zi適shi應ying方fang式shi使shi得de可ke編bian程cheng電dian源yuan基ji本ben上shang不bu受shou無wu源yuan元yuan件jian隨sui時shi間jian和he溫wen度du偏pian移yi的de幹gan擾rao，這zhe樣yang就jiu降jiang低di了le電dian源yuan設she計ji對dui無wu源yuan元yuan件jian容rong差cha的de敏min感gan性xing，降jiang低di或huo者zhe消xiao除chu了le組zu合he麵mian板ban的de拷kao機ji需xu求qiu。

 

（5）PPS 控製器 IC的自動設計軟件能夠讓係統設計師利用簡單而熟悉的基於 GUI的設計工具來快速設計完整功能的電源，而無需花費時間去學習錯綜複雜的數字PWM控製或電源管理，也無需進行複雜卻易於出錯的元件值計算（盡管工具能夠讓設計師隨心所欲地進行眾多的詳細設計）。自動工具會即時創建 BOM。

 

（6）PPS控製器 IC的高集成度能夠讓設計師采用與FPGA相似的方式增添簡單參數編程並重新配置所需的更為複雜的電源性能（電源排序
、延時
、勻變
、電流限製以及電源電壓調整），而無需更改電源的硬件設計。

 

(7)PPS控製器 IC中的獨立可編程軟啟動和軟停機電源參數降低了關鍵係統元件的開通/關斷應力。例如，當係統經由低等效串聯電阻（ESR）啟動時，不帶電的電源濾波器電容器會消耗數百安培的電流。軟啟動電源會限製這些電流浪湧並且降低電纜、連接器和電容器本身承受的高電流應力。軟關機能力可確保係統斷路時

，這些電容器充分放電。

 

(8)在整個編程過程中
，PPS控製器 IC的可編程再配置性能夠將最終的規範轉換為新型的複雜係統元件（FPGA、微型控製器、針對應用程序的處理器）的電源要求，而無需對最終的麵板等級、硬件設計進行改動。

 

(9)在整個器件的重新編程過程中，PPS控製器 IC的可編程再配置性能夠實現複雜係統元件（FPGA、微型控製器、針對應用裝置改編程序的處理器）的獨特而複雜的加電和斷電排序要求
，而無需重新設計複雜的麵板等級。

 

(10)PPS控製器 IC的可編程再配置性可以方便地滿足不斷變化的核心電源要求-例如有可能需要將FPGA更改為下一代 -隻需進行簡單的配置編程變更
，而無需進行麵板級設計更改或元件級BOM修正。

 

（11）PPS控製器 IC的可編程再配置性隻需進行簡單的編程更改

，便可方便地更改 I/O電源要求（例如有可能需要從 DDR更改為DDR2、低電源/低電壓DDR2或DDR3 SDRAM）。

 

（12）PPS控製器 IC配置參數的直接數字控製能夠讓係統主機、主電源或者輔助處理器來優化主係統元件的運行速度，隻需稍稍改變係統中多個複雜邏輯器件的核心電源電壓即可。

（13）PPS控製器 IC的直接數字控製能夠讓係統主機、主電源或者輔助處理器管理工作電源級別以及由可編程斷電空轉係統元件或者係統的整個扇區所產生的熱量。

 

（14）PPS控製器 IC的直接數字控製通過對受影響的係統電源進行排序，或者切斷失效且不重要的係統，從而讓係統主機

、主電源或者輔助處理器自動管理插件板上與電源有關的假信號或者故障。

 

（15）PPS控製器 IC的直接數字控製提供了一條通信路徑，能夠遠程修正或者更新所有電源電壓和加電/斷電順序
，在係統就位後不會出現召回產品、服務請求或者上門服務
，這降低了係統的TCO（總擁有成本）。

 

（16）由於對關鍵係統元件進行了微縮或者更新為下一代版本，因此可編程再配置性能夠輕鬆地滿足電源要求的變化。

 

（17）可編程再配置性可輕鬆地滿足由於海量外圍存儲器和數字 LCD、LED或等離子顯示板等外接器件不斷變化的接口信號標準而導致的係統電源要求的變化。

 

 

為了確保您能夠選擇一款具有低風險降低優勢的 PPS控製器 IC，可參照下列具體的特征：

 

（1）充足數量的頻道通道
，以滿足係統需求，以便 PPS控製器 IC能夠完成整個工作；

 

（2）每個通道電壓輸出和過電流設置值均可編程；

 

（3）每個通道停機能力可編程
，以執行各種節電方案；

 

（4）即便係統關機或者處於休眠模式
，仍保持需要接收電源的係統區段的線性穩壓器帶電
；

 

（5）直觀易用的設計和配置軟件
；

 

（6）對元件隨時間和溫度出現的偏移不敏感；

 

（7）采用芯片內 PROM的內置自動自配置；

 

（8）對關鍵參數的簡單數字化外部控製，從通道電源電壓開始；

 

（9）可方便地通過外部主機處理器讀取控製器狀態；

 

（10）完全集成的過電壓保護、欠電壓閉鎖和過電流保護
；

 

（11）自動電壓饋送勻變定時和排序；

 

（12）可編程複位定時
，電源良好，啟用門控和延時。

 

 

圖2所示為 PPS控製器 IC的簡化框圖，它擁有所有優點並且滿足上述所有準則。圖形所示為 Exar XRP7714和 XRP7740、兩針兼容 PPS控製器 IC的方框圖。

圖2， XRP7714/7740 PPS控製器方框圖

 

XRP7714和 XRP7740 PPS控製器 IC結合了執行5輸出 PPS所需的所有功能。芯片含四個可編程開關電壓控製器以及集成的 FET驅動器，可驅動大電源和小電源 MOSFET，以每通道2A~20A的電流生成開關電源

，XRP7740擁有更大電源的門驅動器。大電源MOSFET和幾個額外的無源器件便是在四種不同的可編程電源電壓下執行四個高電流開關電源操作所需的一切。XRP7714和 XRP7740也包含了一個可配置的線性100mA低壓差線性（LDO）穩壓器
，可提供第五種係統電源電壓（3.3或5V）。可使用可配置LDO穩壓器作為必須保持加電的係統元件的保持電源
，係統其餘部分斷電。

 

除了可編程電源電壓之外
，XRP7714和XRP7740還(hai)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)電(dian)壓(ya)供(gong)給(gei)的(de)加(jia)電(dian)和(he)斷(duan)電(dian)特(te)征(zheng)。它(ta)可(ke)獨(du)立(li)控(kong)製(zhi)四(si)個(ge)電(dian)壓(ya)通(tong)道(dao)中(zhong)每(mei)一(yi)個(ge)通(tong)道(dao)的(de)勻(yun)變(bian)速(su)度(du)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)對(dui)定(ding)時(shi)。最(zui)後(hou)一(yi)個(ge)特(te)征(zheng)能(neng)夠(gou)讓(rang)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)師(shi)依(yi)照(zhao)FPGA、介質處理器


、ASIC
、SoC和ASSP等眾多複雜邏輯IC的要求創建更高級的電源電壓。

 

XRP7714和XRP7740也合並有多個係統管理功能
，這些功能與電源有關，包括欠電壓和電源良好監控
、超溫運行及故障處理。所有係統監視器均可配置

，並且可以經由芯片的 I2C接口，由主機處理器對其狀態進行查詢。

兩個器件的配置在一個名為 PowerArchitectTM的基於 PC的軟件程序中進行。圖3所示為 PowerArchitectTM監視屏的屏幕抓圖。該屏幕抓圖顯示了四個高電流開關輸出以及電流限製和勻變定時參數的輸出電壓設置值（可依照輸出電壓配置為 50mV或 100mV）。

圖3
，針對 XRP7714配置的 PowerArchitectTM屏幕截圖。

 

輸入到 PowerArchitectTM中的配置數據起兩個重要作用。首先，它驅動嵌入到Digital Power Studio中的自動 BOM生成器來創建製造PPS所需的完整元件清單，該清單包括部件號和廠商建議。其次，配置參數確定了 XRP7714和 XRP7740中配置寄存器中的配置設定值。可經由芯片的 I2C輸入，從芯片內 PROM或者從外部信源對這些配置寄存器進行初始化。

 

 

Exar的可編程 XRP7714和 XRP7740 PPS控製器 IC構成了 PPS的de核he心xin，它ta可ke以yi處chu理li係xi統tong電dian源yuan電dian壓ya所suo造zao成cheng的de眾zhong多duo不bu確que定ding性xing，而er無wu需xu對dui硬ying件jian設she計ji進jin行xing後hou期qi修xiu正zheng。還hai可ke以yi有you效xiao地di處chu理li在zai產chan品pin製zhi造zao出chu廠chang後hou突tu然ran出chu現xian的de眾zhong多duo與yu電dian源yuan相xiang關guan的de問wen題ti
，隻zhi需xu下xia載zai代dai碼ma即ji可ke。采cai用yong PPS控製器 IC來創建可編程電源的優勢類似於在現場采用係統電源而不是邏輯對處理器固件進行升級。這些優勢有助於在未來對係統設計進行升級。Exar的 PowerXR產品係列包括 XRP7714
、XRP7740和XRP7724，使得 PPS的設計方便
、簡單
、快捷

、靈活。