电源管理IC和电源轨次序与高可靠系统设计
高性能IC器件如FPGA一般都要求多条独立的直流电源轨来给器件内核、RAM、内部缓存、外部扩展I/O如I2C、SPI、LVDS以及其它端口提供电源。这些电源轨可能是不同规格的,但是差距也一般很小如1.2V、1.5V和1.7V,有时这些电源轨也具有同样的电压值,但是耐压能力或者物理布局位置可能不一样。例如WiFi网络节点采用的高集成度的专业应用IC就可能集成了多条电源轨,支持不同的网路功能以及不同行业标准所要求的接口电压。在天线驱动器和功率放大器应用场景也具备双向供电特性。
电源轨的数量不仅仅面向单一的IC器件,它面向的是整个完整的系统,电源轨的数量也在不断的增加,比如增加电动机驱动、驱动MOSFET/IGBT、其他一些专用通信接口如以太网、RS-232/422接口。因此无论板卡尺寸大小,一个完整的系统可能需要更多的电源轨,完全可以采用一个独立的DC电源调节器来驱动(也可以成为电源转换器)。
设计者的问题
设计者的问题是当我们采用主电源的时候——无论是具体的实际开关还是软件控制的开关——这些电源轨必须按照之前精心设计的次序上电并达到最终稳定值(当关闭电源操作时也要按照制定的断电次序);如图1所示,如果次序和相对时序不正确或者电压上升和下架的波动频率明显会队电路造成不可挽回的损坏。

图1:多电源轨系统的上电次序一般是某些电源轨必须在其他电源轨上电后或者达到稳定值后才能上电,关闭的次序也大致如此,如上图是Altera Enpirion ES1021QI的电源轨上电次序(来源:Altera公司)
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