توالی قدرت آسیب جلوگیری از در طول راه اندازی سیستم فعلی در مقیاس بزرگ چند راه آهن قدرت تراشه FPGA تنها، تکنیک های بسیاری است که می تواند مورد استفاده برای کنترل دنباله راه اندازی و زمان. مطابق با سازنده دستگاه مشخص جهت درست مهم است وجود دارد، بنابراین معنای استخراج می تواند اجتناب شود آسیب های ناشی از جریان اضافی می باشد.
برخی از روش های از طریق مربوطه خروجی مبدل قدرت خوب دستکاری، فعال کردن پین کنترل برای تامین توالی بعدی. اگر رله مورد نظر، یک خازن ممکن است وارد می شود. یکی دیگر از تجسم مشابه استفاده می شود برای تنظیم مجدد IC، یک جبهه پس از ولتاژ منبع تغذیه شروع مورد نظر تبدیل بعدی می رسد. هر روش است برخی از اشکالاتی، و این روشها می توانید منظور از قدرت خاموش را کنترل کنند. خاموش راه آهن قدرت در جهت معکوس درست است، اگر قدرت بر با جهت درست به عنوان مهم، هر دو تبدیل این است که به اطمینان از عملیات ایمن از دستگاه.
قدرت اختصاص داده شده، تعیین توالی IC است که با ثبات تر برای اطمینان از جهت درست است. برنامه ریزی IC، فعال کردن سیگنال ارسال شده در نقطه به دست آمد. در شکل 1 نشان چگونه یک چند کاناله مدیریت ترتیب سنج هسته منطق FPGA، محیطی و من / میدان الکتریکی ای. با این حال، دنباله قدرت خاموش است که هنوز هم دشوار برای کنترل، از خازن کنارگذر در هر اتهام راه آهن قدرت ممکن است باقی می ماند بعد از انتقال تبدیل شده است، و زمان باقی مانده است و نه لزوما، هر راه آهن قدرت متصل است تا آنجا که ممکن است ظرفیت تخلیه 20 میلیمتر.
Sequencer دارای کنترل خاموش شدن برق است
با استفاده از یک مدار شناخته شده داشتن یک زمان ثابت، تجزیه خازن به طور فعال به تخلیه، ترتیب سنج قادر به حفظ در جهت درست از قدرت کردن، است که عمل در موقت مقاومت تخلیه درج در مجموعه ای با خازن ها هستند. 2-نشان میدهد که چگونه علاوه بر این از حداقل لازم تحت دستگاه، یک MOSFET با دقت انتخاب شده برای قرار دادن مقاومت در مدار استفاده می شود.
تنظیم کننده است مدار DC-DC فرض بر این است همچنان به تولید یک سیگنال خروجی پس از ارائه خاموش نمی شود. اگر خروجی رگولاتور DC-DC می توانید برق و پس از دریافت دستور العمل خاموش کردن ادامه، رله اضافی مورد نیاز است برای شروع تخلیه مدار .
ارزش R2 باید انتخاب شود برای اطمینان از زمان تخلیه مناسب، به طوری که ترتیب سنج را می توان در یک بازه ی زمانی زمان خاموش شدن قابل قبول به پایان رسید. همچنین توجه داشته باشید که مقاومت باید به اندازه کافی بزرگ برای جلوگیری از خوشه فعلی افزایش نرخ بیش از حد سریع برای جلوگیری از مشکلات EMI ایجاد می شود و در تنش های حرارتی گذرا ناشی از تجزیه خازن و Q2. در عمل، برخی اضافی مهم به نظر در هنگام انتخاب R2 مقادیر پارامتر، مانند در مقاومت از Q2 (با RDS (on)) و یک بانک خازنی مقاومت سری معادل (ESR).
انتخاب Q1 MOSFET زمانی که منبع قدرت آستانه ولتاژ خروجی ترتیب سنج مرجع است. این دستگاه باید انتخاب شود ولتاژ آستانه دروازه به اندازه کافی بالا (VGS (هفتم))، به اطمینان حاصل شود که خروجی ترتیب سنج بسته است برای حفظ پتانسیل بالا است، اما توجه داشته باشید که، VGS (پانزدهم) با افزایش درجه حرارت محل اتصال کاهش خواهد یافت. ولتاژ ترتیب سنج تامین عامل در مثال حاضر 5V، حداقل مشخص ولتاژ خروجی از ولتاژ بالا VGS 4.19V. Q1 است (هفتم) در 60 درجه انتخاب شده است.] C درجه حرارت محیط باید به منظور اطمینان از عملکرد طبیعی بزرگتر از 0.9V شود. علاوه بر این، دروازه باید استفاده شود به جلو و پایین مقاومت 100kΩ بالقوه منبع، برای جلوگیری از باز نادرست است. در جدول MOSFET VGS (هفتم) از منحنی نرمال و دما، دیودها نمایش مورد نیاز ZXMP6A13F است: حداقل تضمین VGS (هفتم) در اتاق 1V دما، پس از آن به 60 درجه سانتی گراد قطره] در مورد 0.9V.
در این مثال، ما فرض کنیم که ترتیب سنج باید تعطیل در دسترس نباشد 10V راه آهن قدرت در 100MS. بنابراین، هر راه آهن قدرت تجزیه تخلیه خازن باید ظرف 10ms در تکمیل شده است. هدف این است که برای رسیدن به زمان RC ثابت 3 بار 8ms برای اطمینان از اینکه خازن تخلیه در زمان مورد نیاز به 5 درصد ولتاژ کامل است. در هنگام محاسبه ثابت RC، MOSFET با RDS خازن بانک (ON)، مقاومت انگلی و خط ESR باید مورد توجه قرار همراه با مقاومت R2 می شود.
فرض کنید ESR ترکیبی از خازن و مقاومت خط است نه بیش از 10mΩ، مجموع ارزش واشدن خازن از 15mF بانک خازن، با RDS (on) و یک مقدار مناسب R2 عبارت زیر به دست آمده است می توان استفاده کرد:
3X (10mΩ + R2 + (1.5 × با RDS (on))) × 15mF = 8ms
فرض R2 = 50mΩ از Q2 MOSFET قدرت با RDS (on) در VGS = 4.5V و دمای محیط از 25 درجه.] C باید کمتر از 80mΩ باشد.
در هنگام انتخاب ماسفت، و اثر تغییرات وابسته به دما در با RDS (on) تنوع دسته ای باید در نظر گرفته شود گنجانده شده است. با RDS (on) در 4.5V گیت، هنگامی که تنوع بیش از مقدار درجه حرارت مورد انتظار ممکن است تا 15mΩ باشد. بنابراین بهترین رویکرد این است که تعیین تولید کننده و R2 تعیین حداکثر از انتخاب ماسفت با RDS (on) حدودا دو برابر اگر R2 50mΩ است، می تواند انتخاب شود دیودها DMN3027LFG N-کانال MOSFET. این بدان معنی است VGS = 4.5V، در دمای اتاق با RDS (on) و مقادیر معمول حداکثر هستند و 22mΩ 26.5mΩ. بنابراین، با RDS (on) می تواند تغییر 40mΩ، 15mΩ به پرش از زمان تخلیه از 95٪ (3 بار RC) از 3.9ms، با استفاده از بدترین اندازه 20mF ممکن است زمان تخلیه طولانی زمانی که بانک خازن 5.4ms.
ارزیابی بزرگترین تک پالس امنیتی حفاظت MOSFET
DMN3027LFG را در طول زمان به جریان و ولتاژ به عنوان تابعی از مصرف انرژی در خازن، و در نتیجه نیاز به ارزیابی بزرگترین تک پالس وجود دارد، به طوری که MOSFET قدرت می توانید با امنیت کنار آمدن، در حالی که اطمینان مطلق دما حداکثر اتصال خواهد TJ امتیاز و پل (حداکثر) = 150 تجاوز نمی درجه.] C. برای دیدن جزئیات در مورد منطقه عامل امن (SOA) جدول داده MOSFET. باید SOA درایو گیت مورد نظر محیط درجه حرارت از نرم افزار بر اساس در بانک خازن با ترشحات 0.9V، می تواند دریافت یک منحنی واحد SOA باید توجه داشت که نبض پیک جریان حداقل 1V، عرض پالس از بین 1ms به 10ms در. برنامه SOA باید به دمای محیط به طور کلی اعمال می شود، با حداقل فرو رفتن حرارت نصب شده در (همچنین به عنوان پیکربندی حداقل فضا MRP توصیه می شود شناخته می شود) زمانی که هیئت مدیره مدار، یعنی فرض 60 ℃.
ملاحظات علاوه بر این نیز نیاز به قدرت DMN3027LFG (Q2) ماسفت و یک مقاومت سری R2. بدترین استفاده، است در یک دوره بسیار کوتاه از زمان به شارژ و دشارژ خازن ها هستند. بدترین حالت فرض بر این است، ترتیب سنج قدرت را به حلقه پیوسته می هر 20ms شروع یک تنظیم کننده DC-DC و سپس غیر فعال (10ms در + 10ms در فعال غیر فعال)، DMN3027LFG و R2 خواهد شد در حدود 0.5W مصرف برق. این است که از کل ذخیره سازی انرژی بسته خازن شناخته شده محاسبه هر تخلیه 20ms:
P = E ÷ t = ½ CV2 ÷ 20 ms = 500 mW (با فرض C = 20 mF، به مقدار 1 V)
تنظیم حداکثر درجه حرارت DMN3027LFG با RDS (on) از 40mΩ، Q2 و R2، و در نتیجه مصرف برق 222mW، به ترتیب و 278mW. وقتی با RDS (on) را به یک 15mΩ پایین تر، R2 خواهد مصرف برق از 385mW افزایش می دهد، و در نتیجه نیاز به استفاده از 0.5W مقاومت امتیاز.
در یک برنامه معمولی، دمای محیط انتظار می رود که نزدیک به 60 ℃، اما حداقل توصیه می شود DMN3027LFG پیکربندی پد سطح به محیط مقاومت حرارتی (RJA) 130 ℃ / W، مصرف برق نزدیکی TJ در 90 ℃ 222mW. این نشان می دهد TJ (حداکثر) = 150 ℃ فضای زیادی وجود دارد.
شکل 3 نشان می دهد که واقعی مدار حالت عامل برای محدود کردن پیک جریان در حدود 12.5A، تخلیه یک بانک خازن از یک حالت اولیه از مسئول 1V به حدود 5٪ از زمان 4MS، این مقدار نزدیک به ارزش نظری نتیجه محاسبه است.
