超级计算机电源设计及实现

为了满足某千万亿次超级计算机高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12 V直流分布式供电系统.详细介绍了机柜级、板级和处理器的电源设计框图和工作原理,采用SIMPLIS仿真软件对电压调节模块和其他DCDC变换器进行了仿真和验证.在此基础上,对系统稳定性进行了分析,提出了解决稳定性问题的若干措施.最后实测了系统运行时的部分电源电压波形.测量和运行结果表明,电源设计完全满足该超级计算机的供电要求.     

高性能计算机系统电源研究与实现

针对某高性能计算机系统的供电要求,采用了12V母线直流分布式供电系统,详细介绍了计算机柜和计算主板的电源设计方案,并对计算主板上的处理器电源进行了详细分析;重点介绍了回路增益、补偿网络、输出滤波器的参数设计方法。应用结果表明,该电源完全满足高性能计算机系统的供电要求。     

数字化电源高精密电流传感器性能影响的分析

在上海光源(SSRF)数字化电源系统的研制中,建立了数字化电源高精密电流传感器(DCCT)测试系统与高性能数字化电源测试系统,针对2个系统采用设计的L/V转换箱为DCCT供电,要求一定的性能指标,进行了DCCT供电电压性能影响的实验研究分析,结果显示:DCCT的供电电压为±15 V,变化小于±5%时,精度能达到0.1%,输出可达到3×10-6～4×10-6的偏差,能满足系统测试的要求,实验验证了I/V转换箱的DCCT供电电压满足+15 V,变化小于±5%,且精度变化优于0.01%,表明I/V转换箱DCCT供电电压完全满足DCCT供电指标,保证了DCCT输出的性能指标,能够应用于2个测试系统.     

多核处理器电压调节模块的研究与实现

随着计算机技术的飞速发展,多核处理器已得到广泛的应用。本文详细介绍了某高性能计算机中多核处理器的电压调节模块的实现方法,并对主电路、输出滤波器、反馈补偿电路等部分进行了详细设计和参数计算。应用结果表明,该电压调节模块完全满足多核处理器的供电要求。     

主板的变电厂——剖析主板电源回路

电源回路是主板的一个重要组成部分，其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换，将电压变换至CPU所能接受的内核电压值。使CPU正常工作，以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤，滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。电源回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。电源回路依其工作原理可分为线性电源供电方式和开关电源供电方式，下面大家就一起来认识一下这两种供电方式。     

一种数字式可调稳压电源系统的设计

针对自动检测等应用系统对直流稳压电源的需求,设计了一种数字式可调稳压电源系统;该数字式可调稳压电源系统选择单片机(AT89S51)作为核心控制部件,外围模块电路包括MCP4921构成的AD转换模块、基于集成运放LM324设计的电压电流放大模块与采样电压降压模块、液晶显示模块及基于78系列、79系列集成稳压芯片设计的电源供电模块;系统软件设计采用C语言进行了模块化程序结构设计;测试结果表明:该系统输出可调直流电压范围为0~12 V、输出直流电流为500 mA、电压误差小于0.1 V,且可以通过键盘电路进行目标电压的设置;具有设计简单、输出电压稳定、性能可靠等特点。     

电源管理芯片的低功耗OMAP系统设计

半导体设计和制作工艺技术的不断提高,使电路板上的器件运行速度更快、体积更小。供电系统要求更多种类的电压、更低的供电电压和更大的供电电流。电源设计不再仅仅局限于提供电流、电压和监控温度,还必须诊断电源供应情况、灵活设定每个输出电压参数。普通的模拟解决方案难以满足这些需求。数字电源的目标就是将电源转换与电源管理用数字方法集成到单个芯片中,实现电源转换、控制和通信。     

低功耗蓝牙模块能耗特征分析

煤矿电气设备可通过集成低功耗蓝牙模块,实现低功耗蓝牙通信功能,但在集成设计过程中,需要根据低功耗蓝牙模块的能耗特征设计电源保护电路、计算电池容量。针对该问题,在不同供电电压和射频功率下,采用高端电流监测芯片ZXCT1010对低功耗蓝牙模块在复位、初始化、广播、连接等不同工作状态下的能耗特征进行了分析。结果表明:低功耗蓝牙模块在射频收发时的能耗较大,且射频收发持续时间短,在射频静态时的能耗小,且射频静态持续时间长;低功耗蓝牙模块能耗受射频功率变化影响小,但受供电电压变化影响较大,供电电压越高,低功耗蓝牙模块各运行状态下的工作电流越大、能耗越大。因此,低功耗蓝牙模块集成应用时,应提供合适的供电电压,但无需限制射频功率。     

测井仪器调试台架供电监测技术研究

在测井仪器的制造和维修过程中,调试台架可以提高检测、故障诊断的科学性和工作效率。为了保证被测试单元处于安全的供电环境中,调试台架需要对低压电源的输出进行监测和控制。基于ARM7＋μClinux的嵌入式架构,设计了低压电源管理模块;采用了FPGA+STM32单片机的分布式采集控制系统,实现了对各电源的电压和电流的采集以及同时输出的通断控制;上位机软件通过超压、限流设置,实时显示电压和电流等策略,实现了供电模块的安全监控。将该系统应用到调试台架中,对仪器的不同单元进行调试,能够满足安全调试的需求。     

高速数字信号处理器系统电源设计

研究了DSP+FPGA高速数字信号处理器系统电源的供电需求,采用了开关电源和线性稳压电源的混合电源系统,解决了高速数字信号处理器系统电源的供电问题。经实际的测试验证表明设计的该系统电源满足各个高速处理模块的供电需求,也表明该系统电源的突出优点是供电电源的高稳定性。     

高性能计算机中电压调节模块阻抗特性研究

针对高性能计算机中电源模块或子系统之间相互作用而导致的不稳定性问题,详细研究了多核处理器电压调节模块的输入输出阻抗特性。建立了电压调节模块的小信号模型和系统框图,求出了各种传递函数,设计了反馈补偿回路,并对开环和闭环阻抗特性进行了仿真和实际测量。仿真和测量结果为解决系统稳定性问题打下了基础。     

车载冰箱变频控制器的开发

根据车载冰箱的功能需求,以德州仪器公司的TMS320F28035芯片为主控制芯片,设计一款能根据用户的指令及冰箱的温度控制无刷直流电机变频调速的控制器;此控制器由3个模块组成:一是开关电源模块,采用boost升压电路,将12/24V的汽车电源电压升至40V供给电机驱动模块;二是电机驱动模块,通过反电动势法检测无刷直流电机的位置,控制电机启停及变频调速;三是通信模块,采用抗干扰能力强的485通信方式实现控制器与上位机的通信;实验结果表明,控制器的可靠性高,制冷能力强,最低温度可低于-19°C,比普通车载冰箱更节能,满足了使用的要求。     

基于DSP+CPLD的飞机发电机控制器设计

为了更有效地提供飞机供电系统的质量,满足先进飞机对实时性和可靠性的要求,利用DSP+CPLD设计一种数字式的飞机发电机控制器,完成BIT、故障隔离、数据采集、控制保护、ARINC429和CAN通信等功能,增加了软件在线升级功能。DSP主要完成复杂的电压调节控制算法、数据采集和GCU管理等任务;CPLD实现DSP与ARINC429之间的译码和电平转换功能。经试验验证：所设计的控制器达到了设计要求指标,运行稳定、可靠,可方便实现软件在线升级。     

基于SG3525的步进电机程控电源设计

为满足步进电机驱动调压电源的需要,设计了一种新型多功能受控可调开关电源。设计中采用半桥拓扑结构实现,分析了电源的工作原理及工作过程,利用单片机STM32F103VC调节PWM调制芯片SG3525的参考电压端口,实现稳压调压。实验结果表明,该电源具有高电压调整率和负载调整率、体积小、质量轻等优点,完全满足步进电机调频调压驱动方式的驱动电源的要求。     

80kV高压电源控制系统的研制

介绍80kV高压电源控制系统的研制,上位机通过光纤介质控制各个电源模块的投入和切除,通过光纤网络实现电源模块状态的实时监控。经过测试,该控制系统能很好地隔离高压,具有良好的稳定性,能够实现电源的远程自动控制。     

柴油发电机数字电压调节技术研究

发电机调压器是维持柴油机组正常运行不可缺少的重要部分,对机组的安全稳定运行起到重要作用。目前,主要存在基于晶体管式的模拟调压器以及基于微处理器的数字调压器两种。鉴于数字调压器具有传统的模拟式调压器无法比拟的优势,本文针对某型车辆柴油发电机设计了基于TMS320F28335芯片的数字电压调节器。设计了数字电压调节器的输入输出接口电路,包括模拟量调理电路、数字量调理电路、励磁主电路和励磁驱动电路等,制作功率板。采用以TMS320F28335为核心的DSP最小系统作为核心控制器,利用电压、励磁电流双环调节的方式,采用复合PID控制算法。搭建系统实验平台,对调压器进行测试,满足预期功能要求。