Secuencia de fuente de alimentación FPGA

Los proveedores de FPGA dictan los requisitos de secuenciación de energía porque la cantidad de rieles de energía necesarios para una FPGA puede variar de 3 a más de 10.

Si sigue la secuencia de suministro de energía recomendada, puede evitar el consumo excesivo de corriente durante el inicio, lo que a su vez evita daños al dispositivo. La secuenciación de las fuentes de alimentación en un sistema se puede lograr de diversas formas. Este artículo detallará las soluciones de secuenciación de energía que se pueden implementar según el nivel de complejidad requerido por el sistema.

La solución de secuenciación de energía analizada en este artículo es:

Conecte en cascada el pin PGOOD al pin de habilitación;

Utilice un IC de reinicio para implementar la secuenciación;

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Secuenciador analógico de encendido/apagado;

Monitor de estado del sistema digital con interfaz PMBus.

Método 1: conectar en cascada el pin PGOOD al pin de habilitación

Una forma básica y rentable de lograr la secuenciación es conectar en cascada los pines power good (PG) de una fuente de alimentación. se conectan en cascada al pin de habilitación (EN) de la siguiente fuente de alimentación sucesiva (Figura 1).

La segunda fuente de alimentación comienza a encenderse cuando se alcanza el umbral de PG (normalmente cuando la fuente de alimentación alcanza el 90 de su valor final). La ventaja de este enfoque es el bajo costo, pero el momento no se puede controlar fácilmente. Agregar un capacitor al pin EN introduce retrasos en la sincronización entre las etapas del circuito. Sin embargo, este método no es confiable durante los cambios de temperatura y los ciclos de energía repetidos.

Además, este método no admite la secuenciación de apagado.

Método 2: utilizar un IC de reinicio para implementar la secuenciación

Otra opción sencilla a considerar para la secuenciación de encendido es utilizar un IC de reinicio con un retardo de tiempo. Cuando se utiliza esta opción, el IC de reinicio monitorea los rieles de alimentación con límites de umbral estrictos. Una vez que un riel está dentro de 3 (o menos) de su valor final, el IC de reinicio entrará en un período de espera definido por la solución antes de encender el siguiente riel. Este período de espera se puede programar en el IC de reinicio mediante EEPROM o se puede configurar mediante un condensador externo. La Figura 2 muestra un IC de reinicio multicanal típico. La ventaja de utilizar un IC de reinicio para la secuencia de encendido es que la solución está en un estado monitoreado.

Se debe confirmar que cada riel está dentro de la regulación antes de liberar el siguiente riel, y no es necesario proporcionar un pin PGOOD en el convertidor de potencia. La desventaja de una solución de secuenciación de energía que utiliza un IC de reinicio es que no implementa la secuenciación de apagado.