Power Manager II Hercules开发套件快速上手指南

在电子设计领域，电源管理是至关重要的一环。Power Manager II Hercules开发套件为工程师们提供了一个强大的工具，用于测试和开发电源管理相关的功能。本文将详细介绍该套件的安装、运行及演示功能，帮助工程师们快速上手。

文件下载：PAC-POWR1220AT8-HS-EVN.pdf

套件内容检查

拿到Power Manager II Hercules开发套件后，首先要检查其包含的物品：

• 预加载Hercules支持演示的Power Manager II Hercules评估板
• USB连接线
• 12V直流壁式适配器电源
• 快速入门指南

需要注意的是，静电会缩短电子元件的使用寿命，所以在操作套件组件时要格外小心。

评估板供电

运行预加载的演示程序时，无需将USB线连接到PC。但如果要修改预加载的演示、连接高级演示或加载预配置的设计，则需要使用USB线。不过，在加载Lattice的USB驱动程序（包含在ispVM中）之前，不要将USB线插入PC，因为默认的操作系统驱动与Lattice编程工具不兼容。

在为评估板供电时，要确保跳线J5（VMON7）和J6（VMON8）选择“12V_OR”选项，而不是“cPCI_HS”选项。具体操作如下：

1. 将交流适配器从墙上插座连接到电源插座。连接12V壁式适配器插头后，绿色的PWR_3.3V接口LED（D14）会亮起，表明板载3.3V稳压器（U1）正常工作。随后，Power Manager II会点亮三个电源状态LED：12V_HS、1.2V_SEQ和PWR_GOOD（D1、D2和D7），TDO（D12）和数据（D8至D11）LED也可能会亮起。

运行演示程序

该套件的预配置演示程序展示了Power Manager II Hercules的多种功能，包括电压供应微调、电源裕度调整、电压监测、故障监测和记录等。通过设置演示DIP开关并按下模式开关（SW3），可以实现不同的演示功能。以下是各个演示的详细介绍：

默认状态

将演示DIP开关全部设置为0时，LCD会循环进行自检序列，同时PLD输出LED也会有相应显示，这是套件出厂时的默认开启状态。

演示1：开关电源微调

Power Manager II的Trim - DAC输出可将1.2V电源微调至工厂设定值的1%以内。这是通过ispPA (C^{33}) - POWR1220AT8和(MachXO ^{TM})使用外部闭环微调来调整稳压器微调引脚的反馈实现的。LCD会通过POWR1220AT8中的ADC显示1.2V开关稳压器在VMON1处的输出电压。按下并按住模式开关（SW3）可将微调模式从闭环切换到开环，此时Trim - DAC输出会设置为一个固定的数字值。

演示2：电源裕度下调

将演示DIP开关按要求设置后，使用闭环微调将电源调整至工厂值的 - 7.5%（即1.2V - 0.09V = 1.11V）。选择VMON1测量1.2V DC - DC电源，POWR1220AT8的ADC读取该值并显示在LCD上。按下模式开关会将微调模式从闭环切换到开环，开环模式下输出设置为固定数字值，精度不如闭环微调。

演示2a：电源裕度上调

与演示2类似，将电源调整至工厂值的 + 7.5%（即1.2V + 0.09V = 1.29V），同样使用闭环微调，按下模式开关可切换到开环模式。

演示3：12V电压监测

这是一个由POWR1220AT8支持的输入12V电压监测演示。输入12V可以来自12V壁式插头或外部电源。由于该电压超过了VMON的6V最大输入限制，因此通过一个4:1的电阻分压器网络创建一个中间电压。在VMON11处读取该中间电压，并应用到内部ADC进行测量，测量值会乘以4后显示在LCD上。

演示4：电源故障监测

滑动电位器模拟2.5V电源的过压或欠压情况，由VMON9进行监测。电压范围为0V至3.25V，LCD会显示该电压值。VMON9在Power Manager II中配置为“窗口”模式，下限触发点为0.75V，上限触发点为2.25V。当VMON9处的电压高于上限或低于下限时，Power Manager II会检测到故障，这些故障会在演示4a中进行记录和读取。

演示4a：故障记录

LCD会显示Power Manager II和MachXO记录的故障总数。按下模式开关（SW3）可清除所有记录的故障。故障检测是在滑动电位器超出窗口限制或板卡断电时进行的。

演示5和5a：VID电压调整

Power Manager II的Trim - DAC输出根据VID - DIP开关的值对1.2V DC - DC电源进行步进调整。开关3 - 0提供一个4位无符号二进制值，范围从0 - 15，该值乘以10mV后，根据演示DIP开关4的极性加到或从标称1.2V中减去。例如，0000b = 0 10mV = 0V，0100b = 4 10mV = 40mV等。按下模式开关（SW3）时，会根据DIP开关设置计算值并存储为闭环微调的目标值。需要注意的是，1.2V电源的微调范围限制在1.2V的 +/- 150mV以内。

演示5b：VID电源关闭

将DIP开关5设置为逻辑0并按下模式开关（SW3），会禁用1.2V电源；将DIP开关5设置为逻辑1并按下模式开关（SW3），则会启用1.2V电源。在没有外部负载的情况下，1.2V DC - DC电源的输出会浮动到零点几伏。

后续操作与技术支持

恭喜你，已经成功演示了Power Manager II Hercules开发套件的功能。如果你想进一步了解运行高级演示（包括通过I2C使用POWR1220AT8进行电压监测）、开发板的其他功能和操作、从PAC - Designer®项目源修改和生成演示程序文件、查看原理图和Gerber PCB布局图等内容，可以参考Lattice网站（www.latticesemi.com/herculesdevkit）上的Power Manager II Hercules开发套件用户指南。

如果你在运行套件演示时遇到问题，可以参考用户指南中的故障排除附录。如果问题仍然存在或套件有物品缺失，请发送邮件至[e-mail]，或拨打1 - 800 - 528 - 8423（美国）或 + 1 503 - 268 - 8001（其他地区）联系技术支持。

你在使用这个开发套件的过程中遇到过哪些有趣的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。