POL DC-DC для питания Spartan-6, Наилучшее компактное решение Опции

[maailmankaikkeus]

Требуется спроектировать подсистему питания для ПЛИС Xilinx типа Spartan-6 на основе модулей типа POL (Point-Of-Load).

Исходные данные:
1) линейка напряжений: 1.2В, 2.5В, 3.3В и 5В.
2) на плате есть 14-битные АЦП
3) габариты имеют значение.
4) питалово 24В.

Есть два вопроса:
1) Какие из модулей более всего подойдут в связи с возможными "подводными камнями" этих модулей? Может, кто-нибудь уже пользовал и может сказать что-нибудь хорошее/плохое про стабильность/рипл/эффективность/необходимость доп. фильтрации и прочее:
- LMZ14203 и др. ему подобные (National Semiconductor) - adjustable
- PTN78000 (PTN78060) (Texas Instruments) - adjustable
- MPDTY201S (Murata) - adjustable
- "TSR 1" (Traco Power) - fixed
- R-78xx-1.0 (Recom) - fixed.

2) Для такой специфической нагрузки (ПЛИС), есть ли разница, по какой архитектуре построить подсистему питания:
- с 24В первичным преобразователем в промежуточный уровень, например, 5В, а с него уже идут вышеназванные POL.
- все POL-модули работают с первичного уровня питания 24В.

3) Учитывая наличие на плате 14-битных АЦП, насколько необходимо на входы/выходы POL'ов довешивать доп. LC-фильтры.

С нетерпением жду ваших ответов. Влад.

Сообщение отредактировал maailmankaikkeus - Aug 20 2010, 10:56

[maailmankaikkeus]

Сама задача как-то размыта, по крайней мере, мне так показалось...

Microwatt
Поясняю задачу:

Требуется спроектировать подсистему питания...
3) габариты имеют значение.

Это ключевое требование к построению подсистемы, так сказать - стратегия поиска.
Индукторы внешние/внутренние - это уже имеет второстепенное значение, главное, чтобы "влезло". Разумеется, без индукторов никак нельзя. Нить моих рассуждений по выбору вышеуказанных схемных решений основывалась на следующей логике:
1) все модули - POL (со встроенным индуктором)
2) если все не удается сделать POL, пусть некоторые будут POL, остальные - с внешним индуктором
3) DC-DC преобразователи "на рассыпухе" сделать по возможности на большой частоте преобразования (чтобы снизить размер индуктора) с минимумом обвязки (без цепей компенсации и т.п.).


Все. Несколько полезных советов участники обсуждения мне дали. Я их подумал, учел. На основе полученной информации выбрал несколько решений. Я не утомляю вас подбором для меня максимально надежного схемотехнического решения, которое "влезет" в XXX см2. Я сам подумал и выбрал несколько. Далее выбор единственного из них представляет для меня НЕТРИВИАЛЬНУЮ задачу.
Возможно, кто-то сразу скажет, что здесь вот такие-то подводные камни, тут вы, батенька, огребете следующие проблемы, тут возможны еще вот такие косяки.
Понятно, что при прямых руках оно все заработает как надо, это даже не обсуждается. Поэтому я спросил прямо и не двумысленно: вот семь вариантов, выберете исходя "из опыта". Вот запереть вас в мастерской, дать комплектуху, чтобы все заработало с 1-го раза без макеток в проекте, предоставить мало времени на наладку, какое решение вы выберете (с мотивацией). Надеюсь, понятно изложил. Когда не хватает своего опыта, приходится прибегать к чужому и статистике. Возможный круг решений я сузил, теперь прибегаю.

Я понимаю, что в моей просьбе есть что-то "от лукавого", но тем не менее - если перед квалифицированным инженером встанет подобная задача, он проанализирует сабж и выберет единственное решение. Если мне оно сразу не видно, возможно, кто-то сразу скажет, мол, я бы сделал так-то (для себя, на вашем месте и т.п.).

Про первичный стабилизатор, ST1S10, линейный, повышающий и синхронные стабилизаторы я информацию получил и обработал. Теперь следующий этап поиска. С моим непосредственным участием, вашей и Божьей помощью

Сообщение отредактировал maailmankaikkeus - Aug 28 2010, 08:36

[Microwatt]

Microwatt
Поясняю задачу:

1) все модули - POL (со встроенным индуктором)
2) если все не удается сделать POL, пусть некоторые будут POL, остальные - с внешним индуктором
3) DC-DC преобразователи "на рассыпухе" сделать по возможности на большой частоте преобразования (чтобы снизить размер индуктора) с минимумом обвязки (без цепей компенсации и т.п.).

А давайте термин POL употребим правильно.
Это аббревиатура от "point of load" означает "точка нагрузки", т.е. система питания при которой DC-DC стабилизаторы устанавливаются в непосредственной близости от нагрузки, нет протяженной стабилизированной шины и питания нескольких нагрузок от одного стабилизатора.
К встроенному или внешнему индуктору это отношения не имеет.

[Andr2I]

А давайте термин POL употребим правильно.
Это аббревиатура от "point of load" означает "точка нагрузки", т.е. система питания при которой DC-DC стабилизаторы устанавливаются в непосредственной близости от нагрузки, нет протяженной стабилизированной шины и питания нескольких нагрузок от одного стабилизатора.
К встроенному или внешнему индуктору это отношения не имеет.

В плане самообразования, система "point of load" какие имеет преимущества перед обычной?
Сразу вижу только независмость питаний (взаимовлияния) и не нужна толстая дорожка. С другой стороны, протяженная шина питания работает как индуктивность и уменьшает шум от источника.

[maailmankaikkeus]

В плане самообразования, система "point of load" какие имеет преимущества перед обычной?
Сразу вижу только независмость питаний (взаимовлияния) и не нужна толстая дорожка. С другой стороны, протяженная шина питания работает как индуктивность и уменьшает шум от источника.

Может, и уменьшает. Может, и имеет преимущества. Но мне так и не удалось узнать разницу между POL-модулями и не-POL-модулями, исходя из анализа даташитов.

Microwatt

Давайте определимся. Хорошо, что определились. Я это определение читал раньше, но что-то до меня не допер его смысл. Почему одни модули - POL, а другие - просто модули? Параметры модулей вроде бы одинаковые, POL они или не POL. Аббревиатура POLA для меня - загадка. Поэтому я использовал термин POL = "модуль все-в-одном". Не будем использовать термин POL. POL или POL мне не важно: у меня всего один спартан и пара АЦП, сгодятся и POL.

Разные производители используют для обозначения модулей "все-в-одном" разные термины: некоторые называют данные сборки просто "DC-DC converter" (Traco Power, Murata, Recom или Enpirion), "µModule" (Linear), "Power Module" (National) или "Plug-in Power Module" (Texas). Будем использовать термин "модуль", если это важно.

Сообщение отредактировал maailmankaikkeus - Aug 28 2010, 14:18