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标题: [数字电源系列文章]故障管理架构 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2014-9-28 23:23 标题: [数字电源系列文章]故障管理架构

关键字：数字电源故障管理架构

我使用自己的板控制器参考设计制作了一个原型，其基于一个多线程实时操作系统（RTOS）。这为我提供了实际的结果，而不是最佳情况的计算值（事实上可能无法实现）。

在硬件方面，我采用的是Freescale Kinetis K60以及伪静态RAM（PSRAM）和铁氧体RAM（FRAM）。PSRAM是出于方便的考虑：我已经有了驱动器。使用FRAM的原因是其拥有“由写入事务的最后一个时钟提交数据”的特性，不需要成批写入，而且在用坏之前的可写入次数非常之多。对于PMBus器件，我采用的是一个LTC3880、LTC2974和LTC2977。我在LTC3880的VOUT0上放置了一个电流负载箱，以引起一个故障。

远端采样在其自己特有的线程中运行，而故障处理则在另一个线程中实施，另外还有一些优先级较低的实用程序线程。

应用的工作流程大致如下：

1. ALERT由一个过流置为有效
2. 执行ARA以获得一个地址
3. 读取STATUS_WORD
4. 做出断电决策并执行
5. STATUS_WORD被存储在FRAM中
6. 从所有13个电源轨读取输出电流
7. 输出电流被存储在FRAM中
8. 设定一个重试定时器
9. 执行重试操作

以上是一种近似的描述，因为假如有多个电源轨同时出现故障，则会有更多的状态被存储在FRAM中。这是极为常见的，原因是过流会引起欠压，而且电源轨之间有可能相互影响。

这幅示波器截屏显示了结果。可以看到：对于所有13个电源轨，I2C总线上的远端采样大约需要40ms，而且结果在200ms内存储到一张SD卡上。但是随后的远端采样则需要300ms。（看看“存储到SD卡”）这就是SD卡适合于远端采样但不适用于故障记录的原因。虽然原因很复杂，但是要记住SD卡具有一个FAT文件系统，所以操作次数包括读取目录结构等。

您可以看到ALERT引脚上的多个“断言”，总的故障处理时间大约为50ms。这是执行多个ARA、从多个电源轨读取状态、收集某些输出电流读数并存储至FRAM所需的时间。故障将触发一个需要多于400ms时间来完成的序列关断。最后执行的是重试操作。

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