使用电源管理器IC和控制PLD实现电源管理

在这个6篇博客组成的系列中，我们着眼于为当今复杂的电路板设计实现高效的电源管理架构时所遇到的挑战。

在上一篇博客中，我们研究了一种架构，其中控制PLD控制所有电源管理功能，并发现了电路板布局拥挤和信号串扰的缺点。今天，我们将探究一种混合架构，通过分离控制PLD和专用电源管理器IC之间的电源管理职能来解决电路板布局拥挤/信号串扰问题。

在这种混合架构中，控制PLD继续用于监控“电源正常”状态并生成必要的控制、状态和内务处理信号，而专用电源管理器IC负责对电路板的DC-DC转换器（见下图）进行监控和定序。电源管理器功能通常使用基于GUI的配置工具进行定义，而控制PLD逻辑使用VHDL或Verilog进行定义。

使用电源管理器IC和控制PLD
实现的硬件管理系统

优点：

• 更少的控制PLD I/O数量，得益于电源管理器“使能”功能处理。
• 更低的电路板拥挤程度，简化布局并减少电路板层数。
• 直接监控电源电压，实现更加精确的系统健康诊断和更高的可靠性。

缺点：

• BOM成本增加——特别是需要多个电源管理器件时。
• 部署一个以上电源管理器IC时会增加设计复杂性。
• 复杂设计中的定序可能比较困难——特别是在划分多个电源管理器件的功能时。
• 多个工具（GUI + VHDL/Verilog）可能需要多名工程师的支持。

虽然该设计消除了电路板拥挤问题，但却以增加BOM成本和复杂性为代价。该设计中可能需要多个电源管理器IC来管理板上的所有电源。在这种情况下，电源管理器件必须在彼此之间进行通信并以统一的方式响应电源故障。 此外，在多电源管理器IC设计中实现定序需要对定序算法进行分割。如此一来，多个电源管理器芯片间的通信和基于事件的故障响应会进一步使得定序算法更复杂化。

我们如何消除这种额外产生的复杂性？在我们的下一篇博客中将探索另一种架构。

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• 探索最优的电源管理架构
• 使用控制PLD实现电源管理

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