電子系統遙測(Telemetry)功能的實作可分為三種方式,其一是采用數位電源進行開發,此可提供最多控制功能;其二是使用類比電源方案搭配數位介面,設計方式較為簡易;第三則是利用外部系統監控器,以獲得最大開發彈性。工程人員可依據應用需求選擇最適方案。
近期遙測(Telemetry)功能的需求在許多使用現場可編程閘陣列(FPGA)或特定應用積體電路(ASIC)的終端應用中逐漸成長,其中需求最旺盛的市場包括運算、通訊、國防、航空電子與工業。
首先,何謂遙測?遙測意指透過PMBus、I2C或SPI等數位介面,進行測量、控制與自動傳輸資料。為何供電需要遙測?許多終端應用必須監控電壓、電流、溫度、電源及其他裝置參數,甚至需要動態管控,例如在多相位供電的FPGA應用中,可運用遙測增減相位,以創造效能最佳的解決方案。其他典型應用包括伺服器、基地臺、路由器、國防應用、測試與量測設備。
遙測該如何加入應用之中?系統納入遙測的方式眾多,為設計師提供最佳控制、彈性與簡易等選項。為達到最大控制功能,數位電源控制器須結合資料轉換器與微控制器(MCU),并具備大型暫存器組,才能夠捕捉與處理感測資料。若希望以簡易方式控制基本功能,則可考慮以控制器結合PMBus、I2C或SPI等遙測功能;除了電源控制器搭配數位介面,亦可考慮選用數位排序器或系統狀態監控裝置,再結合獨立類比控制器及轉換器。
提供全面控制功能 數位電源實現精準監控
數位電源解決方案若內建精準類比數位轉換器(ADC),即可測量輸入與輸出的電壓、電流,以捕捉遙測資料,藉以設定錯誤保護機制,并記錄在非揮發性記憶體中,協助了解錯誤起因。在數位電源解決方案中,額外功能包括電壓追蹤、輸出邊限調整、排序、緩起動時序、電流平衡與相位增減等。數位電源解決方案通常附有圖形使用者介面(GUI),方便終端使用者組合與追蹤即時資料的量測情形(圖1)。
圖1 將數位控制器搭配混合GUI來控制功率級別。
在規模、監控即時資料與設定錯誤條件反應等方面,數位電源解決方案具有最佳控制與彈性等優點,但也相對而言較為復雜、成本較高,故未必適合所有應用。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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