Višefazni DC/DC regulator mikroprocesorskog napajanja - prvi video blog post

Radeći na blog postu na temu kako modifikovati prekidačko napajanje računarskog sistema za laboratorijske svrhe došao sam na ideju da napišem i blog post o višefaznom DC/DC regulatoru koji se koristi za napajanje mikroprocesora PC računara. Ideja se na kraju pretvorila u prvi zilsel-invent video blog post, obično sam prikazivao kako se radi asembliranje DC motor kontrolera/drajvera kroz video klipove, sada su na red došli i video klipovi za blog postove...

Za početak nekoliko slika matične ploče za AMD procesor koje prikazuju višefazni naponski regulator DC/DC regulator/konvertor (klasična Buck konfiguracija prekidačkog napajanja).

Trofazno DC/DC napajanje regulator/kontroler mikroprocesora PC računara. Detalji u okviru video klipova.
Faza DC/DC napajanja regulatora/kontrolera mikroprocesora PC računara. Klasičan primer Buck prekidačkog napajanja. Detalji u okviru video klipova.
Trofazno DC/DC napajanje regulator/kontroler mikroprocesora PC računara. Detalji u okviru video klipova.

Primer višefazno DC/DC Buck prekidačko napajanje regulator/kontroler. Električna šema objašnjenja kroz video klipove na primeru matične ploče za AMD procesore.

Prvi video prikazuje Ground prekidačkog napajanja i vezu imeđu pasivnog hladnjaka MOSFET tranzistora sa istim. Ovo je zapravo video koji je služio kao najava za ovaj blog post, ali svakako ću ga prikazati u ovom blog postu. Slede video snimci jedni za drugim u hronološkom redu. Za sada snimam sa Samsung Galaxy S6 Edge mobilnog telefona, te mi je isti podešen na višefajlni sistem, te su video klipovi isprekidani (za sad je tako, u buduće kombinovaću web kameru sa već napomenutim telefonom dok ne nabavim bolju opremu za video postove o elektronici i mobilnoj robotici, generalno). Inače postoji jedan deo u okviru video klipa gde napominjem da ljudsko telo nije kadro da izdrži naprezanje od pet dana nespavanja, jer ćete sigurno završiti u najbližem kliničkom centru na infuziji, kao da je juče bilo...

Video klip (najava bloga): Ground od matične ploče računarskog sistema i prekidačkog napajanja.
Video#1. Višefazni naponski DC/DC regulator konvertor AMD mikroprocesora
Video#2. Višefazni naponski DC/DC regulator konvertor AMD mikroprocesora (lapsuz: bakar -> mala toplotna otpornost...)
Video#3. Višefazni naponski DC/DC regulator konvertor AMD mikroprocesora

Dodatak: povratna sprega faze višefaznog DC/DC kontrolera/regulatora. Ovde bih samo dodao deo koji se nalazi između kalema, a radi se o dva otpornika vezana na red, pri čemu se sa drugog šalje signal nazad na PWM kontroler. To je povratna sprega putem koje se vrši merenje potrošnje električne struje a samim tim i kontroliše potrošnja cele faze. Recimo, napomenuo sam da recimo PCI Express slot, ima električnu specifikaciju gde se jasno naglašava koliko električne struje je dostupno za ekspanzionu karticu, tako napajanje na PCI Express slotu takođe ima povratnu spregu gde se tačno limitira koliko struje može da se troši maksimalno preko slota. Ukoliko ekspanziona kartica povuče više ili zahteva više struje, jedini način da se ista napaja je preko dodatnog eksternog napajanja, u tom slučaju kao i svakom drugom (osim ako nemate galvansku izolaciju preko optokaplera, drajveri za motore obično imaju takvu konfiguraciju, kontrolna logika se odvaja od energetske, komunikacija se vrši putem svetla, tada imamo dva odvojena napajanja, a samim tim i dva različita ground-a), ground od PCI Express slota je ista potencionalna tačka kao i od eksternog napajanja, to je zapravo jedan te isti ground. Pogledati sliku dole za povratnu spregu koja meri jačinu potrošnje električne energije. Još nešto u vezi povratne sprege, ista je uvek visoka impedansa, jer mora tako da bude, radi se merenje, kada ne bi bilo visoke impedanse (nema protoka struje) na CS1P i CS1N remetili bi protok struje na fazi. Ovde se potrošnja meri tako što se gleda naponska razlika na otporniku, a u tom slučaju interesuje nas samo potencijal, znači pomenuti vodovi su visoka impedansa, nema protoka struje. Digitalni multimetri ili bilo koji oblik mernog sistema, recimo osciloskop, idealan primer kada snifujete signal na nekom vodu, to je visoka impedansa, tj. sonda osciloskopa je na visokoj impedansi, kroz istu ne protiče struja iz kola koje se meri, jer bi u protivnom sam osciloskop poremetio rad uređaja a samim tim i protok struje, zato je osciloskom sonda u stanju visoke impedanse kao i CS1P i CS1N u ovom slučaju kontrolera višefaznog DC/DC napajanja/regulatora.

Crvena strelica prikazuje povratnu spregu, preko koje se meri potrošnja električne energije na fazi napajanja. Merenje se bazira na razlici napona na otporniku a oba signala su vezana za PWM kontroler DC/DC kontrolera. Isti koncept povratne sprege se koristi i za PCI Express slotove kod izvoda za napajanje na istom. Određeni oblik limitacije potrošnje struje kroz slot postoji, te shodno tome ukoliko ekspanziona kartica troši više nego što je dostupno preko slota, mora da koristi eksterno napajanje kao u slučaju video kartica.

Korisni linkovi:

Autor: Vladimir Savić
zilsel-invent (R)
v.savic@zilsel-invent.com
 

Comments

Popular posts from this blog

Electrolytic capacitors and design rules