電源輸入模塊系列PIM200整合了ATCA PICMG3.0標(biāo)準(zhǔn)要求的各種特性，加上極少量的外部元器件就可以實現(xiàn)ATCA電路板電源管理和調(diào)節(jié)設(shè)計，與基于分立器件的方案相比具有很多系統(tǒng)級的優(yōu)勢。

        ATCA，又稱先進(jìn)通信計算機體系架構(gòu)，是PICMG開發(fā)的業(yè)內(nèi)最新的開放標(biāo)準(zhǔn)之一，主要是為了解決電信系統(tǒng)目前主要面臨的系統(tǒng)帶寬問題、高可用性問題、現(xiàn)場升級問題、可擴展性問題、可管理性問題以及可互操作問題，并最終降低成本。

圖1：PIM200系統(tǒng)功能框圖。

        PIM200是泰科電子推出的用于ATCA電路板的電源輸入模塊，整合了ATCA PICMG3.0標(biāo)準(zhǔn)要求的各種特性。它為ATCA電路板提供了一個完整的電源管理方案。與通常的分立元器件設(shè)計方案相比，PIM200作為一個獨立模塊，不但可以有效降低ATCA電路板中的電源方案占用面積，同時可以大大節(jié)省電源方案總成本和新產(chǎn)品上市時間。其系統(tǒng)功能框圖如圖1所示。  

圖2：利用PIM200模塊附加極少量的外部元器件，就可以實現(xiàn)ATCA 電路板電源管理和調(diào)節(jié)設(shè)計。

        PIM200最大輸出200W，無鉛環(huán)保，輸入電壓范圍-38V到-75V，既支持ATCA PICMG 3.0標(biāo)準(zhǔn)中定義的過流保護(hù)、雙路切換、EMI濾波(Class B CISPR等級)、熱插拔、欠壓/過壓保護(hù)等各種功能，同時可以提供A/B輸入斷路告警，外置儲能電容的72V充電電壓，隔離的3.3V(或者5V)輔助電壓。

        典型應(yīng)用電路

        通�；诜至⒃骷碾娫丛O(shè)計方案，在布板、調(diào)試、測試和可靠性論證等各個設(shè)計環(huán)節(jié)均需要耗費大量的時間，尤其是EMI器件的選擇和擺放等關(guān)鍵問題只有在整個線路板設(shè)計完成后才可能確定。與此相比，PIM200模塊則內(nèi)置EMI濾波功能，從而使得ATCA線路板的電源設(shè)計變得異常簡單。如圖2的電路拓?fù)渌�，利用PIM200模塊附加極少量的外部元器件，就可以實現(xiàn)ATCA電路板電源管理和調(diào)節(jié)設(shè)計。其中，儲能電容與濾波電容分離，從而有效地減少了場效應(yīng)晶體管(FET)啟動過程中熱插拔的應(yīng)力。

圖3：基于PIM200的完整電源架構(gòu)示意圖。

        系統(tǒng)級優(yōu)點

        為滿足ATCA所規(guī)定的嚴(yán)格的動態(tài)響應(yīng)要求，一般的基于分立元器件電源方案需要采用6,000(F/100V的儲能電容。在新方案中，由于采用PIM200模塊提供的72V穩(wěn)壓充電，1,500(F/80V的儲能電容即可滿足要求，同時有效地降低了電容放電過程中的漏電阻。另外，相對于普通的OR'ing二極管雙路切換設(shè)計，PIM采用了NFET OR'ing雙路切換設(shè)計，可以提供更好的有效載荷和高達(dá)97%的轉(zhuǎn)換效率。

        PIM200模塊同時提供了一路獨立的8W輔助管理電源，集成告警功能，當(dāng)輸入斷路和保險絲熔斷時立即提供告警信號。此外，輸入過流控制和熱插拔功能亦非常便于設(shè)計人員在線升級各業(yè)務(wù)單板。PIM200模塊同樣適用于非ATCA的應(yīng)用環(huán)境。

        推薦的電源架構(gòu)  

        對于功率大于100W的ATCA單板，建議采用中間總線電源架構(gòu)(IBA)。IBA方案可以提供更好的靈活性、效率、總成本；與傳統(tǒng)的電源方案相比，IBA方案可以使單板的電源總成本降低50%，開發(fā)周期也大大縮短。由于采用相對較高的總線電壓，IBA方案可以有效降低線路損耗，優(yōu)化熱特性。在有多路不同電壓需求的環(huán)境中，IBA方案可以為非隔離產(chǎn)品的選擇提供最大程度的靈活性和可寬展性。

表1：PIM200方案與分立元器件方案的對比。