當今的電路板電源結(jié)構(gòu)正在摒棄采用隔離電源供給所有電路板上電源電壓的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。獨立電源在成本上變得無法接受。此外，高密度ASIC、CPU和FPGA需要在更低的核心電壓下提供更大的電流，這就要求低壓電源盡可能地靠近這些器件。

　　已經(jīng)提出了很多種電源結(jié)構(gòu)來處理成本和電路板面積的問題。由于采用磁性材料進行隔離，傳統(tǒng)的電源龐大并且昂貴。其結(jié)果是，更新的結(jié)構(gòu)采用了兩級能量轉(zhuǎn)換。第一級提供背板與局域電路板供給總線之間的隔離。第二級，由局域總線供電，產(chǎn)生所需的電源電壓。

　　由于第二級不提供隔離，在給定輸出電流的情況下，它的結(jié)構(gòu)較小。這種分配電源功能的方法被稱為分布式電源結(jié)構(gòu)(DPA)。

　　中間總線結(jié)構(gòu)

　　在所提出的用于DPA的解決方案中，一種流行的方法是中間總線結(jié)構(gòu)，它用于-48V的背板供電。  

    如圖1所示，一個隔離電源將背板-48V的電源轉(zhuǎn)換為12V的局域總線。這一局域總線稱為中間總線，它對剩余的更低電壓電源供電。

    在IBA中采用兩種電源：
  
    1.一個隔離電源將背板-48V的電源轉(zhuǎn)換為一個中間電壓，通常為12V。這個中間電壓沒有經(jīng)過很好的整流。而其重點是建立一個高效的較小電源。

    2.多種非隔離、負載點（POL）電源對高密度VLSI器件供電。這些電源能夠作為SIP封裝模塊、八分之一磚（one-eighth bricks）組件或其它板上實現(xiàn)方式的現(xiàn)成電源。
　　
    在一個分布式電源結(jié)構(gòu)中管理電源的問題
　　
    當采用IBA/DPA提供低成本的解決方案的同時，這些電源的管理（對這些電源進行故障監(jiān)控、以協(xié)同的方式控制順序等）變得越發(fā)困難，因為設(shè)計者現(xiàn)在必須不僅要控制器件的電源順序，而且要確保電路板上相同電壓的電源必須同時開斷。

    5階段電源管理圖

    電路板上電源的管理包括定序、監(jiān)控和控制信號的產(chǎn)生。管理分布在電路板上的不同種類的電源需要額外的邏輯。為了方便地說明電源管理的問題，圖2展示了分為5個階段的一塊電路板的典型供電周期。在每個階段（以一個方塊表示）中，許多與相應電源有關(guān)的功能顯示在下方。

    階段1：電路板等待輸入電源達到穩(wěn)定。

    階段2：一些電源是具有先后次序和響應曲線的，以便滿足器件供電指標。在分布式電源結(jié)構(gòu)中，相同電壓的多個電源必須在同一時刻上電。

    階段3：產(chǎn)生特殊的邏輯控制信號以便使集成電路上電后進入一個已知狀態(tài)。它們包括用于CPU的復位脈沖、用于ASIC的延時初始時鐘、用于FPGA的初始化配置裝載、產(chǎn)生用于背板的電源正常信號等。

    階段4：監(jiān)控可能發(fā)生的電源故障并且產(chǎn)生控制信號，諸如：送到板上CPU的欠壓中斷信號、在電源故障是災難性情況下產(chǎn)生復位信號并且啟動電源關(guān)閉程序等。

    階段 5：按次序切斷電源。該階段通常與階段2相反。

    圖2：電路板典型的供電周期。

    中間總線結(jié)構(gòu)（IBA）中的電源順序同步
設(shè)計人員經(jīng)常使用多個相同電壓的POL來對不同的芯片供電，從而使電源噪聲的耦合最小化。在電路板的層面上，滿足每個器件上電順序規(guī)范的同時，所有這些具有相同電壓的電源需要一起上電。例如CPU、ASIC等的I/O電壓需要在不違背CPU和ASIC的順序規(guī)范的情況下，同時上電。這個問題被進一步復雜化：一些器件要求它們的最低電壓的電源最先上電，然后是高一些的電壓；而另一個器件可能要求它的最高電壓在較低的電壓之前上電。另外，大多數(shù)器件要求電源以相反的順序斷電。電源斷電的實際順序能夠借助啟動電源斷電順序流程來實現(xiàn)。

    當主板擁有一塊由中間總線供電的夾層卡時，電源順序就變得更為復雜了。夾層卡的順序必須和主板同步，而且主板上的電源管理功能必須能夠自動地包含對夾層卡電壓的監(jiān)控。

    監(jiān)控信號的產(chǎn)生

    集中式監(jiān)控

    電路板上的所有電源的欠壓或過壓情況必須被不斷地監(jiān)控。一旦某個電源故障，處理器必須被中斷以便用來存儲重要數(shù)據(jù)，并且進入階段5切斷電源。

    集中式的復位控制

    通常，當CPU電源上電之后，它的復位信號要延伸一段時間（大約100ms）以便啟動它