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可编程逻辑相关技术文章FPGA器件的负载点挑战怎么解决 选择电源模块有诀窍
描述电源系统的需求很容易，执行这些需求却更具挑战性。只要它比上一代产品更小、更可靠、更有效且成本更低，那么设计经理、营销团队和用户就会很高兴。FPGA等现代半导体器件使这项具有挑战性的任务变得更加困难，它们需要以大电流提供多个容限严格的电压轨，并涉及到时序等其他复杂问题。
在这篇技术文章中，Aimtec公司将研究现代电源架构如何帮助解决这些挑战，并讨论如何选择电源模块。本文还将考虑设计与购买这些模块化解决方案哪种更好。
现代电源架构及向中间总线的过渡
在早期的系统中，大多数半导体采用5V供电，电源通常只是一个单元，有时带有多个电压轨，以便适应多个模拟器件，并通过布线将电能分配到系统各处。可靠性至关重要的系统有时会以冗余配置的方式集成两个（或多个）电源。
大约25年前，半导体电压开始向更低的电压迁移，并且随着电信系统的普及，基于电池电压的48V供电变得越来越普遍。这时候就形成了分布式电源架构（DPA）的概念，这种架构解决了先前方法的一些缺点。
采用高压总线（通常为48V）局部供电的电源转换器称为“砖”，这种转换器可以执行所需的逻辑电平转换。随着总线电压提高十倍，电流成比例地减小，损耗也减小了电流降的平方。这种显著的减少使得可以使用更细的电线，从而降低了系统成本和重量，同时仍然提高整体效率。
DPA的主要缺点是每个电源“砖”都包含隔离，这会降低效率，并增加尺寸、成本和复杂性。随着大多数DPA系统都使用了好几个砖，这个问题就变得非常重要。
图1：DPA和IBA的比较
DPA的修改版——中间总线架构（IBA）——可执行从48V到半稳定局部总线的转换（尽管可使用多种电压，但通常为12V），从而解决这一问题。这些中间总线转换器（IBC）可以提供隔离，并接入多个非隔离转换器，从而执行到半导体所需逻辑电平的转换。