ЖУРНАЛ «СТА» 3/2016

Д ОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ Помимо этих общих требований, су- ществует также необходимость соответ- ствия блоков питания определённым динамическим характеристикам, в ко- торых нуждаются используемые в си- стеме процессоры. Если применяются процессоры PentiumM, не являющиеся высокопроизводительными, или же от- личающиеся низким энергопотребле- нием процессоры серии Intel Atom, то и при пуске, и в процессе работы ток остаётся относительно стабильным и не подвержен сильным колебаниям. Со- временные многоядерные процессоры значительно более требовательны к си- стеме электропитания. В момент пуска им необходимы повышенные токи пи- тания, а во время работы могут возни- кать короткие повторяющиеся пики длительностью порядка 100 мкс и до- стигающие 18 А. Процессоры, особенно встраивае- мые, выпущенные до появления серии Intel Core, продолжают широко исполь- зоваться в таких приложениях, как управление процессами в промышлен- ных системах. Современные много- ядерные процессоры, в свою очередь, используются в основном в высоко- производительных приложениях, опе- рирующих большими объёмами дан- ных: это телекоммуникации, обработка потокового видео, системы синтеза ре- чи, широкополосный доступ в Интер- нет и т.д. Кроме того, платы с много- ядерными процессорами, как правило, поддерживают режим экономии элек- троэнергии, то есть часто процессор должен выходить из режима ожидания и начинать работать на полную мощ- ность в течение очень короткого перио- да времени, что сопровождается резким увеличением тока питания. Это и яв- ляется основной причиной скачков по- требляемого тока во время работы. В ИДЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ C OMPACT PCI Ранее системы CompactPCI для про- мышленных приложений, не требую- щих резервирования, оснащались стан- дартными блоками питания ATX. При необходимости использования резерви- рованной системы питания обычно ис- пользовались модульные источники пи- тания в 19 ” форм-факторе. С появлени- ем возможности параллельной работы модулей питания в режиме резервирова- ния ( n + 1) шина управления питанием стала обеспечивать равное разделение тока потребления между ними. Всё бо- лее широкое применение многоядерных процессоров и переход к единым повы- шенным напряжениям питания не поз- воляет блокам ATX оставаться эффек- тивным решением: использование 19 ” модулей питания постепенно становит- ся общепринятым стандартом. Модули питания в 19 ” форм-факторе с возможностью «горячей замены», как правило, имеют номинальную мощ- ность 250–350 Вт (рис. 1). Они легко ин- тегрируются в систему, так как просто вставляются в соответствующий слот подобно любому другому вставному мо- дулю (рис. 2) и не требуют какой-либо дополнительной коммутации. Разъ- ёмно-блочный принцип компоновки является важной особенностью, позво- ляющей производить быструю замену модулей и обеспечивать высокий коэф- фициент готовности системы для нуж- дающихся в этом приложений (рис. 3). Кроме того, размещение модуля пита- ния в каркасе для модулей является вы- годным с точки зрения охлаждения си- стемы. Система охлаждения, реализо- ванная с помощью вентиляторов или вентиляторных модулей, разрабатывает- ся специально с учётом конструкцион- ных особенностей системы, поэтому никаких дополнительных мер не требу- ется: модули питания охлаждаются на- правленным потоком холодного возду- ха (рис. 4). Так как размеры 19 ” модулей питания являются стандартизованны- ми, для того чтобы модуль питания со- ответствовал стандарту, конструкторы часто вынуждены использовать ком- пактные дорогостоящие компоненты. Необходимо отметить, что модули питания CompactPCI Serial отличаются АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ ТАНИЯ 87 СТА 3/2016 www.cta.ru Рис. 1. Модуль питания CompactPCI в форм-факторе 19 ″ Рис. 2. Компактная система CompactPCI с размещённым на направляющих модулем питания Рис. 4. Пример компоновки системы CompactPCI: блоки охлаждения и питания извлечены Рис. 3. Пример 19 ″ системы CompactPCI с резервированием