ZHCADN2 July 2023 LM139AQML-SP , LM4050QML-SP , TMP461-SP , TPS50601A-SP , TPS7A4501-SP , TPS7H1101A-SP , TPS7H2201-SP , TPS7H4001-SP
來自電源開關的 Vmain 用于驅動 POL 轉換器,該轉換器將 POLA、POLB、POLC、POLD、POLE 和 POLF 輸出電壓提供給 KU060。對于 Xilinx KU060 FPGA,它們對應于 VCOREA0.95V、VCOREB0.95V、MGT1.0V、MGT1.2V、IO1.8V 和 IO3.3V 電源軌。兩個 TPS7H4001-SP 穩壓器提供內核電壓軌電源(POLA、POLB),四個 TPS50601A-SP 穩壓器用于 POLC、POLD、POLE 和 POLF。每個 POL 轉換器的輸出都會傳遞到電源板上的連接器,用于為 FPGA 和其他板供電。對于 STAR-Tiger 中使用的 Xilinx KU060 FPGA,VCOREA0.95V 和 VCOREB0.95V 連接在一起。
還為另一個連接器上的每個 POL 轉換器提供了電壓檢測信號。每個檢測信號都靠近 FPGA 板上的負載連接,并檢測負載處的電壓,以便每個 POL 都可將電壓調整到所需的電平。
每個 POL 轉換器都有一個輸出欠壓和過壓檢測電路,此電路會檢查輸出電壓是否處于標稱值的 94 – 106%(典型值)、97 – 103%(最壞情況)范圍內。如果此電壓超出標稱值的 91 – 109%(典型值)、90 – 110%(最壞情況),該器件的電源正常 (PG) 引腳會取消置為有效,將相應的 PGx 信號拉低,該信號會通過 POL 轉換器鏈傳播,從而導致 PGPOLx(H) 取消置為有效。使用單獨的過壓檢測電路來提高過壓閾值的精度。
每個 POL 轉換器都由 EN 輸入啟用,并通過將開漏電源正常信號置為有效來指示輸出何時達到或接近所需的輸出電壓。POL 轉換器分為三組:
組中的 POL 由相同的使能信號啟用,僅當組中的所有 POL 均已達到接近其標稱輸出電壓時,才會生成 PG。具體分組如下:
表 2-1 顯示了 SpaceFibre 開關中使用的 KU060 電源軌、最大電流能力、動態負載以及設計這些電源軌時所對應的電壓瞬變匯總。
| 直流/直流轉換器 | KU060 軌 | 輸出 電壓 (V) |
電流 能力 (A) |
最大 動態 負載 (A) |
最大動態負載下的電壓瞬變 (mV) |
|---|---|---|---|---|---|
| TPS7H4001-SP (POLA、POLB) |
VCCINT VCCINTIO VCCBRAM |
0.950 | 36 | 8 | ±27 |
|
TPS50601A-SP (POLC) |
VMGTAVCC | 1.000 | 6 | 2 | ±10 |
|
TPS50601A-SP (POLD) |
VMGTAVTT VMGTAVTTRCAL |
1.200 | 6 | 2 | ±10 |
|
TPS50601A-SP (POLE) |
VCCAUX VCCAUXIO SYSMON1.8V VCCO1.8V |
1.800 | 6 | 2 | ±12 |
|
TPS50601A-SP (POLF) |
VCCO3.3V | 3.218 | 6 | 4 | ±23 |
POLF 配置為 3.218V(而不是 3.3V),以便在 KU060 的最大工作電壓和絕對最大額定電壓之間留出足夠的裕度。最大工作電壓包括所有條件下的穩壓和過壓檢測要求。