FPGA应用供电设计一点通应用供电设计一点通
FPGA被广泛应用于各种产品,具有开发时间短、成本效益高以及灵活的现场重配置与升级等诸多优点。很多新
型FPGA利用先进的技术实现低功耗和高性能。他们通过新的制造工艺降低了内核电压,从而扩大电源电压范围
并提高电流量。很多FPGA对每个电源轨的供电需求不尽相同,而这些不同的电源有不同的电压输出和时序要求
以及不同的噪声灵敏度要求。电源模块是满足这些供电需求的理想选择。 一个电源模块包括控制器、FET、
电感器和大部分无源器件,而这些器件都在一个封装内,仅需外部配备输入和输出电容器即可完成系统设计。
数字电源模块结合了电源模块和数字电源的优点,使用数字电源模块进行设计可缩短开发时间并快速优化电源
监控和时
FPGA被广泛应用于各种产品,具有开发时间短、成本效益高以及灵活的现场重配置与升级等诸多优点。很多新
型FPGA利用先进的技术实现低功耗和高性能。他们通过新的制造工艺降低了内核电压,从而扩大电源电压范围并提高电流
量。很多FPGA对每个电源轨的供电需求不尽相同,而这些不同的电源有不同的电压输出和时序要求以及不同的噪声灵敏度要
求。
电源模块
是满足这些供电需求的理想选择。
一个
电源模块
包括控制器、FET、电感器和大部分无源器件,而这些器件都在一个封装内,仅需外部配备输入和输出电容
器即可完成系统设计。数字
电源模块
结合了电源模块和数字电源的优点,使用数字电源模块进行设计可缩短开发时间并快速优
化电源监控和时序控制功能,而这些都是模拟解决方案无法实现的。改进的电压调节精度、数字控制技术以及数字电源模块在
FPGA应用中更受欢迎。本文以瑞萨电子ISL8274M为例,阐释数字电源模块如何满足FPGA的供电需求。
数字电源模块满足 数字电源模块满足FPGA的需求的需求
模拟和数字电源模块均适用于FPGA电源应用。但数字电源管理拥有更多方面的优势,例如实时监控、带快速瞬态响应的
数字控制以及减少材料清单(BOM)并简化设计。数字电源模块解决方案非常灵活,可以轻松满足FPGA电源所需的低电压、高
电流以及额外电源轨。通过PMBus可以轻松地将新的电源轨添加到管理系统中。瑞萨电子的数字直流(DDC)通信总线,为供
电设备提供通信通道,可实现无故障通信、时序、交错和故障传输。如今,许多数字电源模块可通过的参考设定点实现出色的
输出电压调节精度。
ISL8274M是一款通用的降压型数字电源模块,具备PMBus通信和许多其他满足FPGA电源要求的特性。它拥有两个通
道,可以作为两个独立的电压轨用于不同的FPGA器件,或通过并联满足更高的电流需求。此外,ISL8274M还具有内部DDC
串行总线,可实现与瑞萨电子其他供电器件之间的通信,能够轻松配置和执行加电顺序、故障保护与监控,常用电路如图1所
示。
图1. ISL8274M常用应用电路图
表1. 瑞萨电子ISL8274M数字电源模块的主要特性