Linear如何帮助Altera FPGA打造全新的电源管理方案-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

引言

FPGA 开发套件容许系统开发人员不需要设计一个完整的系统就能评估 FPGA。图 1 和图 2 示出了 Altera 的新型 20nm Arria 10 FPGA 和 Arria 10 SoC (片内系统) 开发板。这些开发板由 Altera 进行了测试和验证，并举例说明了布局、信号完整性和电源管理方面的最佳设计方法。

图 1：Arria 10 GX FPGA 开发套件板

图 2：Arria 10 SoC 开发套件板

针对内核、系统和 I/O 的电源管理

谨慎地选择高端 FPGA (包括 Arria 10) 的电源管理解决方案应谨慎地选择。经过审慎考虑的电源管理设计可缩减 PCB 尺寸、重量和复杂性，并可降低功耗和冷却成本。而且，它对于实现最优系统性能是必不可少的。例如，从 12V DC/DC 稳压器提供 0.95V/105A 以给图 1 的 Arria 10 GX FPGA 内核供电，这有几个特点以配合 SoC 的节能方案：

1. Arria 10 的 SmartVID 采用 DC/DC 稳压器的集成型 6 位并行 VID 接口，以控制 DC/DC 稳压器以及降低静态和动态状态期间的 FPGA 功耗。

2. DC/DC 稳压器的非常低值 DCR 电流检测通过尽量减少电感器中的功率损失来改善效率。温度补偿可在较高的电感器温度下保持准确度或 DCR 值。

表 1 概要给出了图 1 所示 Arria 10 开发套件的电源轨和功能。该表罗列了针对每种功能的凌力尔特器件型号和描述。登录 www.linear.com.cn/altera 网址，点击 Arria 并了解这里介绍的两款开发板之技术细节。

表 1：用于图 1 所示 Arria 10 GX FPGA 开发套件的电源管理物料清单

利用 LTpowerPlanner 设计工具进行电源树的定制

如果您的电源要求与开发套件中举例说明的设计不同，将怎样呢? 对于此类场合，可使用基于 PC 的 LTpowerPlanner® 设计工具以实现系统电源树的个性化和优化。从开发套件中给出的建议着手，然后容易地重组电源模块 (power block)、更改功率额定值、计算效率和功率损耗、进行每个电源模块的仿真、选择 DC/DC 稳压器的型号、并认证一款定制的解决方案。LTpowerPlanner 可针对 Arria 10 开发套件的 FPGA 和系统要求产生电源树 (图 3)，并可在涵盖面更广的 LTpowerCAD® 设计工具内提供，登录 www.linear.com.cn/ltpowercad 即可免费下载。

图 3：用于 Arria 10 GX FPGA 开发板 (图 1) 的电源树。采用 LTpowerPlanner 进行设计，一款分析性和简单的首步设计工具以用于映射系统的电源要求。

LTpowerCAD 使用户能够：

 选择特定的凌力尔特 DC/DC 稳压器以与某种给定的电源规格相匹配

 选择合适的功率组件 (例如：电感器、电阻器和电容器)

 优化效率和功率损耗

 优化稳压器环路稳定性、输出阻抗和负载瞬态响应

 把设计导出至 LTspice® 以进行时域仿真

关键字：供电稳压器控制器编辑：王凯引用地址：Linear如何帮助Altera FPGA打造全新的电源管理方案

上一篇：Allegro MicroSystems, LLC 推出全新宽输入电压降压稳压器
下一篇：100V 隔离型单片反激式稳压器无需光隔离器可提供高达24W功率

推荐阅读最新更新时间：2023-10-12 22:56

飞机无线传感器供电方法对比解析方案

飞机状况监视飞机老化是许多空难事故的主要原因，为了尽可能地避免灾难发生，所有飞机都须定期接受机身维护检查。大型机群的结构疲劳曾经是一个需要解决的严重问题，幸运的是，这个问题已经解决了。通过进行更多的检查、改进的结构分析和跟踪方法以及采用新的、创新性理念评估结构的完整性，人们已经解决了这个问题。这有时被称为“飞机状况监视”。监视飞机状况的过程中采用了传感器、人工智能和先进的分析方法，以连续、实时地评估飞机状况。声发射检测是定位和监视金属结构中产生裂缝的先进方法，它可以方便地诊断合成型飞机结构的损坏。一个显然的要求是，以简单的“通过”、“未通过”形式指示结构完整性，或者立即进行维修。这种检测方法使用由压电芯片构成的扁

[嵌入式]

电路分析：平面彩灯控制器的电路图

　　本彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭。然后再将一定数量的彩色灯组合联接，就能营造出平面上色彩绚丽的场景。本控制器采用数字集成块，外围元器件少、电路结构简单，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举成功。　　二维彩灯控制器电路如图1所示，主要由非门IC1（CD4069）、计数/时序分配电路IC2（CD4017）、模拟电子开关IC3（CD4066）及Ｄ触发IC4（CD40174）等组成。图1 　　CD4069逻辑功能及引脚如图2a所示，其中非门F1、F2和外接电阻R2、R3、电容C4构成多谐振荡器，产生约3Hz的脉冲方波，供给CD4017作计数脉冲和CD40174作移位脉冲。R3、C4为振荡定时元件，

[电源管理]

电路分析：平面彩灯<font color='red'>控制器</font>的电路图

ATMEL AVR微控制器的开发方案

微控制器开发团队与编译器开发人员的合作成果是生成的代码效率更高，性能更好。本文介绍的是为了使ATMEL AVR微控制器系列更适合C编译器，开发者在编译器开发阶段对微控制器架构和指令集所进行的调整。 AVR架构的核心是一个可快速访问RISC寄存器文件。该文件由32个8位通用寄存器构成。微控制器可在一个单时钟周期内加载该文件中的任意两个寄存器到算术逻辑单元(Arithmetic Logical Unit, ALU)，完成所要求的操作，将结果写回到任意一个寄存器。ALU支持寄存器间或某一寄存器与一个常数之间的运算和逻辑功能，单寄存器操作也是在ALU中执行的。微控制器使用一个哈佛(Harvard)架构，在该架构中，程序存储器空间与数

[单片机]

ATMEL AVR微<font color='red'>控制器</font>的开发方案

宽范围的图形显示控制器在车辆导航和娱乐系统中的应用

图形显示控制器(GDC)是位于车辆信息和娱乐系统中心的关键引擎，通常这些信息娱乐系统包括需要各类人机接口的头端单元和全配置的各种仪器。开始为日本和欧洲市场上的高端车辆中的导航系统设计的图形显示控制器，现在已经出现在世界各地的各种型号的中档乃至低端车辆中。在车辆的娱乐系统中也在采用。车辆GDC是一款独特的器件，它整合了车辆娱乐系统中所需的许多功能。GDC的基本功能是控制LCD面板，并产生宽范围的丰富图像内容。GDC可以实现先进的功能，如导航，模拟仪表的表征，振动斑点屏蔽(vibrant splash screens)以及在不占用主CPU过多资源的条件下其他的更生动体验等。此外，GDC还完成功率管理，这使得可以省去一些外部的冷却部件

[嵌入式]

Intersil的小尺寸降压PWM稳压器效率更高

2008 年 11 月 11 日 Intersil 公司宣布，推出高性能的 24V 、 2A 的降压 PWM 稳压器 --- ISL8500 ，为各种负载点应用提供了简单实用的电源解决方案。 ISL8500 内的 PWM 控制器可驱动一个内部的 N 通道功率 MOSFET ，利用一个外部的肖特基二极管使 MOSFET 产生 0.6V ～ 19V 的输出电压。经过优化的集成功率开关可以达到优异的热性能，最大输出电流可达 2A 。 ISL8500 采用 500kHz 的固定开关频率，采用简洁的电压模式，集成的输入电压前馈控制为工程师在器件选择和节省空间方面提供了充足的灵活性。

[电源管理]

Intersil的小尺寸降压PWM<font color='red'>稳压器</font>效率更高

罗姆旗下LAPIS开发出超低功耗LED照明用微控制器

LAPIS Semiconductor开发出实现丰富色彩与亮度的全彩LED照明用低功耗微控制器～精细控制且节能，无限演绎不同生活场景下的照明效果～ ROHM旗下的LAPIS Semiconductor开发出可通过精细控制实现丰富色彩与亮度的全彩LED照明用8位低功耗微控制器“ML610Q111/ML610Q112”。该LSI搭载了 LED照明控制所必需的6通道PWM端口，可控制多个LED，不仅可将白色和暖黄色的单色LED独立控制，而且还可同时控制RGB三色LED，因此，可实现丰富多彩的色彩表现。通过精细控制光源，可无限演绎不同生活场景与内饰的照明效果。该LSI现样品出售中，预计从2013年12月份开始量产销

[单片机]

罗姆旗下LAPIS开发出超低功耗LED照明用微<font color='red'>控制器</font>

35V 可热插拔的超级电容器后备电源控制器提供不间断电源

Analog Devices, Inc. (ADI) 宣布推出 Power by Linear™ 的 LTC3351 ，该器件是一款超级电容器充电器和后备电源控制器 IC，包括了热插拔前端保护以及所有必要功能，以提供一个完整、独立、基于电容器的后备电源解决方案。LTC3351 集成的热插拔控制器和电路断路器采用 N 沟道 MOSFET，提供从输入到输出的低损耗通路，并通过折返电流限制来降低浪涌电流。该器件能够在主电源故障的情况下提供可靠的短期不间断电源，适合固态驱动器 (SSD) 和非易失性双列直插式内存模组 (NVDIMM) 数据备份、医疗和工业应用中的电源故障报警，以及“断电告警 (dying gasp)”电源故障指示器等

[电源管理]

35V 可热插拔的超级电容器后备电源<font color='red'>控制器</font> 提供不间断电源

意法半导体和Ball-IT合作推出一个创新的无线运动控制器

在2006年11月14日至17日德国慕尼黑举行的国际电子元器件博览会上，意法半导体公司展台(A5展厅207号)将展出一个能够检测位置、方向、速度和加速度的无线智能球。中国，2006年11月13日 — 世界领先的半导体制造商之一意法半导体（纽约证券交易所代码： STM)和先进实时无线传感器解决方案的主导厂商Ball-IT Oy今天联合推出一个创新的基于MEMS技术的无线运动控制装置。这个高尔夫球状的智能装置将在2006年慕尼黑国际电子元器件博览会ST展台上首次亮相，它的功能可以是一个免提的个人计算机鼠标、圆规、皮尺、步程计或者一个三维物体控制器。 ST的微机电系统(MEMS)技术利用标准的半导体技术大批量生产与现实世界互

[新品]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■2024 瑞萨电子MCU/MPU工业技术研讨会——深圳、上海站，火热报名中

■罗姆有奖直播 | 重点解析双极型晶体管的实用选型方法和使用方法

■STM32N6终于要发布了，ST首款带有NPU的MCU到底怎么样，欢迎小伙们来STM32全球线上峰会寻找答案！

■免费下载 | 安森美电动汽车充电白皮书，看碳化硅如何缓解“里程焦虑”！

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐