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系統(tǒng)遙測功能開發(fā):善用數(shù)位電源/數(shù)位介面

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關(guān)鍵詞: 電子系統(tǒng)遙測,Telemetry,數(shù)位電源,類比電源,系統(tǒng)監(jiān)控器

      電子系統(tǒng)遙測(Telemetry)功能的實(shí)作可分為三種方式,其一是采用數(shù)位電源進(jìn)行開發(fā),此可提供最多控制功能;其二是使用類比電源方案搭配數(shù)位介面,設(shè)計(jì)方式較為簡易;第三則是利用外部系統(tǒng)監(jiān)控器,以獲得最大開發(fā)彈性。工程人員可依據(jù)應(yīng)用需求選擇最適方案。
    近期遙測(Telemetry)功能的需求在許多使用現(xiàn)場可編程閘陣列(FPGA)或特定應(yīng)用積體電路(ASIC)的終端應(yīng)用中逐漸成長,其中需求最旺盛的市場包括運(yùn)算、通訊、國防、航空電子與工業(yè)。
    首先,何謂遙測?遙測意指透過PMBus、I2C或SPI等數(shù)位介面,進(jìn)行測量、控制與自動傳輸資料。為何供電需要遙測?許多終端應(yīng)用必須監(jiān)控電壓、電流、溫度、電源及其他裝置參數(shù),甚至需要?jiǎng)討B(tài)管控,例如在多相位供電的FPGA應(yīng)用中,可運(yùn)用遙測增減相位,以創(chuàng)造效能最佳的解決方案。其他典型應(yīng)用包括伺服器、基地臺、路由器、國防應(yīng)用、測試與量測設(shè)備。

      遙測該如何加入應(yīng)用之中?系統(tǒng)納入遙測的方式眾多,為設(shè)計(jì)師提供最佳控制、彈性與簡易等選項(xiàng)。為達(dá)到最大控制功能,數(shù)位電源控制器須結(jié)合資料轉(zhuǎn)換器與微控制器(MCU),并具備大型暫存器組,才能夠捕捉與處理感測資料。若希望以簡易方式控制基本功能,則可考慮以控制器結(jié)合PMBus、I2C或SPI等遙測功能;除了電源控制器搭配數(shù)位介面,亦可考慮選用數(shù)位排序器或系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控裝置,再結(jié)合獨(dú)立類比控制器及轉(zhuǎn)換器。

      提供全面控制功能 數(shù)位電源實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)控

      數(shù)位電源解決方案若內(nèi)建精準(zhǔn)類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(ADC),即可測量輸入與輸出的電壓、電流,以捕捉遙測資料,藉以設(shè)定錯(cuò)誤保護(hù)機(jī)制,并記錄在非揮發(fā)性記憶體中,協(xié)助了解錯(cuò)誤起因。在數(shù)位電源解決方案中,額外功能包括電壓追蹤、輸出邊限調(diào)整、排序、緩起動時(shí)序、電流平衡與相位增減等。數(shù)位電源解決方案通常附有圖形使用者介面(GUI),方便終端使用者組合與追蹤即時(shí)資料的量測情形(圖1)。

    系統(tǒng)遙測功能開發(fā):善用數(shù)位電源/數(shù)位介面

      圖1 將數(shù)位控制器搭配混合GUI來控制功率級別。

      在規(guī)模、監(jiān)控即時(shí)資料與設(shè)定錯(cuò)誤條件反應(yīng)等方面,數(shù)位電源解決方案具有最佳控制與彈性等優(yōu)點(diǎn),但也相對而言較為復(fù)雜、成本較高,故未必適合所有應(yīng)用。

     

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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