机械智能正正在开启坐褥力的新时期,并逐步融入咱们糊口和社会的各个学科和本能范畴当中。机械智能依赖估计平台来施行代码、解读数据,并能正在倏得从数万亿数据点中获取讯息。维持机械智能的估计硬件需具备高速率、极高牢靠性与强健功效。策画职员务必将庄重的策画执行与自诊断功效及陆续监测计划相勾结,才气防守或料理体系中的潜正在挫折,如数据损坏或通讯舛误。
此类监测体系的一个主题因素是对整个系电源导轨实行监控。本文将研商并阐扬为企业操纵策画电源导轨解决器导轨监测治理计划的最佳执行。
企业估计依赖繁杂的电源架构,将换取电能从电源输送至体系各负载点。图 1 扼要闪现了办事器机架中的元件。

散布式电池备份单位 (BBU) 和电源单位 (PSU) 邻接至汇流条,由汇流条向机架分派换取电。
高效PSU(钛金级策画的成果平常高于 91%)将换取电(208V 或 240V)转换为 48V 并分派到全体机架。然后,配电板 (PDB)将直流电源转换为种种电压(平常为 12V、5V、3.3V),为主板、存储、收集接口卡 (NIC)、互换机及体系散热等子体系供电。每个子体系均装备有正在当地料理的电源架构。电池备份单位 (BBU) 正在换取线途中止时庇护体系电力供应。
每个子体系都须要牢靠的电源策画与监测。咱们来进一步研商此中的片面子体系。
PSU 具有众种监测类型,以确保牢靠的运转和输电。PSU 可监测换取电源的输出电压,同时检测内部温度、过压和欠压境况以及短途。
办事器策画还须要 N+1 冗余:“N”默示知足办事器电源需求的起码 PSU 数目。即使此中一个 PSU 碰到暂且或长远挫折或失效,则可操纵附加的 PSU(“+1”)。
如前所述,PDB 将 48V 输入转换为众种直流导轨电压,搜罗 12V、5V 和 3.3V。尽量可能采用带简陋并联基准的对比器来监测各电源轨的过压/欠压境况,但新颖电压监控器不只尺寸小巧、易于策画,还具有诸众非常上风,比方磁滞与输入检测延迟竣工防噪功能,可调输出延迟避免加电岁月误触发,更高精度提拔最高的检测牢靠性。
很众新的电压监控器(比方德州仪器 (TI)TPS3760)的额定电压高达 70V,可直接监测 48V 和其他总线电压,无需低压降稳压器或专用电源导轨。除了及时监控,高级监测集成电途还可能供给最要紧导轨电压的遥测数据,竣工预测性庇护和史册挫折说明,从而明显淘汰体系停机岁月。
另一个策画属意事项是早期电源挫折检测。这些电途会监测特定电源导轨是否骤然呈现压降,并指示主机或解决器正在预期断电前火速选取门径。高速且周详的欠压监控器可施行此功效。图 2 闪现了此类策画的示例及其计时示妄念。

图 2 计时示妄念的电压监控器示例,监测 0.85 至 6.0V 电源导轨是否骤然呈现压降,以便正在断电时选取门径。
主板电源导轨给策画职员带来了一系列区别的挑衅,本节将更仔细地研商这些挑衅。
新颖解决器对电源导轨的动摇极为敏锐。酿成这种境况的起因有许众,但合键是由于这些解决器正在低至 0.7V 的电压下运转,对电压动摇的容差更低,况且采用了动态电压和频率安排等功效。
于是,这些解决器须要高精度的窗口电压监控器。窗口监控器可监测电源电压是否存正在过压和欠压境况。实用于这些操纵的器件(如TI的TPS389006)具有±6mV的精度。策画职员可能通过 I2C 寄存器将毛刺滤波器调理至高达 650ns。
电源导轨策画的另一个主题方面是体系正在负载急速瞬变岁月维持安定的才华。新颖解决器可正在几微秒内从空闲形态切换到满载形态,即使电源和监测体系没有策画急速环途呼应和得当的输出电容,则会导致快速的压降或过冲。
准确的加电和断电时序关于主板和解决器也至合要紧。时序节制可确保体系准确初始化,比方,解决器大概央浼内存节制器平常运转后再施行指令。时序节制还可防卫加电岁月输入较大的浪涌电流和电压峰值。正在断电岁月,时序节制可正在断电之前为内存和存储器件供给足够的岁月来保管数据或实行操作,从而维持数据完善性。

最终,料理输入浪涌电流对装备热插拔元件的体系至合要紧,可避免触发电途珍爱或导致电源总线失稳。集成限流与挫折检测功效的热插拔节制器可确保顺手插入和移除,不会影响其他正正在运转的子体系。
企业行业已蓄势待发,绸缪切换至 400VDC 配电体系,这将撤消冗余的变电合头和 I²R 损耗,晋升成果,并淘汰铜材用量与本钱。此类高压体系将须要更强健的导轨监测才华,配合更速的挫折检测与阻隔本领,以庇护和平性与体系平常运转岁月。为了知足该范畴他日的策画需求,新一代高压监测治理计划应运而生。
出色的电源架构关于企业体系陆续牢靠运转至合要紧。将庄重的电源策画执行与及时监测赶早期挫折检测相勾结,有助于防守不测挫折并珍爱环节事业负载。跟着体系繁杂度晋升及电源架构演进(越发是向更高压配电转型),尽心筹划与导轨监控将正在供给和平高效的功能方面陆续阐明影响。
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