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作者：凌力爾特公司微型模塊電源產(chǎn)品高級產(chǎn)品市場(chǎng)工程師 Willie Chan 工業(yè)、航空航天和國防系統中常見(jiàn)之 24V 至 28V 中間總線(xiàn)與新式數字處理器之輸入電源電壓之間不斷加大的差距帶來(lái)了設計風(fēng)險，有可能輕易導致系統故障、有毒煙霧甚至更加糟糕的火災。 相對較高的輸入電壓使得越來(lái)越不容易將電源電壓保持在處理器的安全限值之內，而且對產(chǎn)品的尺寸、營(yíng)運成本、安全性和可靠性具有直接的影響。導致過(guò)壓的此類(lèi)風(fēng)險包括但不限于： • 中間電源總線(xiàn)上的輸入浪涌事件 • 開(kāi)關(guān)穩壓器 PFM / PWM 定時(shí)中的少許誤差 • 在制造過(guò)程中引入錯誤、水貨或假冒電容器 盡管大多數公司均否認非法電子組件進(jìn)入其組裝線(xiàn)的可能性，但是，根據凌力爾特公司接到的客服電話(huà)、與其他 IC 公司同行的討論、以及美國參議院 2012 年 5 月發(fā)布的報告皆表明黑市和假冒電子組件經(jīng)常出現，即使在那些最富盛名的公司和最安全的應用中也不能幸免。 上面所列 3 種事件中的任何一種都可以引起超過(guò)負載額定值的輸出電壓擺幅，從而有可能導致昂貴的 FPGA、ASIC 或微處理器遭受永久性的損壞，在某些極端場(chǎng)合中甚至會(huì )造成起火燃燒。視損壞程度的不同，確定問(wèn)題的根源或許相當具有挑戰性，而且由此引起的高維修成本、客戶(hù)生產(chǎn)效率的下降、以及對您聲譽(yù)的損害都會(huì )是極其令人沮喪的。 假如您的系統采用了中間電壓總線(xiàn)，就應當考慮采取一種風(fēng)險消減方案，以最大限度地降低成本并減少給客戶(hù)帶來(lái)的不便。傳統的過(guò)壓保護方案需采用熔絲，這不適合用來(lái)保護新式 FPGA、ASIC 及微處理器，特別是當上游電壓軌的標稱(chēng)值為 24V 或 28V 時(shí)。響應時(shí)間變化多端而且準確度很差，以至于無(wú)法在此類(lèi)高“輸入至輸出電壓比”的應用中保證得到保護功能。此外，即使數字邏輯器件成功地得到保護，恢復過(guò)程也將十分漫長(cháng)，最終造成的故障停機時(shí)間會(huì )讓客戶(hù)非常不滿(mǎn)，因為在嘗試系統重啟之前必需通過(guò)人為干預來(lái)更換熔絲。 已經(jīng)設計了一種新型解決方案，其將一個(gè)額定電壓為 38V 的 10A DC/DC 開(kāi)關(guān)穩壓器與用于防范諸多個(gè)故障 (包括輸出過(guò)壓) 的電路組合起來(lái)，以保護高價(jià)值的 FPGA、ASIC 或微處理器。 針對負載上的過(guò)壓狀況，在工廠(chǎng)里對每個(gè)穩壓器都進(jìn)行了測試，并保證相關(guān)的保護電路可在故障發(fā)生后的 500ns 以?xún)绕鹱饔�，符合要求的器件方可提供給客戶(hù)。此外，恢復過(guò)程快速且簡(jiǎn)單。只需對一個(gè)邏輯電平控制引腳進(jìn)行電平變換即可恢復正常運作 (假設故障已被清除)，否則保護功能電路將立即重新運行，表示存在某種更加嚴重的故障�，F在，利用一個(gè)緊湊的表面貼裝型器件就能為當今最先進(jìn)的數字邏輯器件提供電源和保護。 |
