采用混合信号FPGA实现智能化热管理

2010-12-23 10:23:16来源: Actel公司 关键字:FPGA

  引言

  传统上,人们一直采用热敏电阻、热耦或分离式温度测量芯片来测量系统温度。而且,随着系统速度越来越快,系统的相对尺寸越来越小,温度测量也变得越来越重要。

  然而,若需要测量板卡上多个测试点的温度,这些器件的成本会迅速增加。这反过来产生了对高效、紧凑及低价的温度测量方法的迫切需求,其应用范围遍及高速计算机、电信网络交换设备以及工业温度控制,诸如便携式电子产品、生物医学器件、电机控制以及汽车电子。

  由于及时和准确地修正温度在许多应用中都非常关键,当今的智能系统都采用了冷却系统,并根据系统内部情况平衡其运作。这类系统还有其它优点,即可使用板卡上的测温二极管 (或采用二极管接法的晶体管) 跟踪和测量特定器件的温度。这样,当出现温度异常时,就能提示系统的运行情况,指出部件当前运行不正确。而智能系统此时就可作出响应,采取修正措施,并/或向系统管理部分给出超界报警。

  除了完成其它系统管理任务外,当今的混合信号FPGA也是一种智能热管理系统,可让设计人员以低成本轻松、准确地测量多个位置的温度。

  使用混合信号FPGA检查和测量电压

  在研究恒流下二极管绝对温度与其正向电压间的关系时,二极管正向压降随温度的变化大约为2mV/C。为提高测量精度,并排除不同二极管间的差异因素,要利用两个已知的电流值及测量值的比率数据。图1所示为温度对二极管电压和电流的影响。

  该测量值由如下方程表示:

T =DV * q / (n * k * ln(IH / IL) (1)    

  其中,T=绝对温度,DV=二极管在高电流和低电流下的电压差,q=1.602×10-19 库仑 (一个电子的电荷量),n=1(理想因子,这里假定为1),k=1.38×10-23 J/K(波尔兹曼常数),IH = 高电流强度,IL=低电流强度。

  本文采用Actel的混合信号Fusion PSC (可编程系统芯片) 在真实世界的应用来作为案例进行说明。该混合信号FPGA将提供两个已知 (100mA 和 10mA) 的电流源 (见图2),并通过内置的模数转换器 (ADC) 测量电压差。假定二极管处于室温,检定电压差值DV。

[1] [2]

关键字:FPGA

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/1223/article_1501.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:CAD/CAM软件技术及其在数控机床中的应用
下一篇:医用自动洗片机控制器的研制

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
FPGA

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源

夏宇闻老师专栏

你问我答FPGA设计

北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved