CPCI先进管理平台的电源结构.pdf

先进管理平台的电源结构 关键词：计算功率容量，冗余机制，智能管理 技术白皮书 Tony Romero 产品经理 Performance Technologies 先进管理平台的电源结构 【简介】 过去五年来，CompactPCI 作为设备制造商开发高可用嵌入式应用的基础架构已经得到广 泛认可，其强大的、标准的、低成本的运算性能以及热插拔和高可用性使之成为通信和军事 应用的理想平台。基于包交换的先进管理平台采用 CompactPCI 结构，并进一步配置全面的 管理和一系列高度兼容、功能完善的部件从而实现了“一切就绪，只欠应用”的平台。如果 企业考虑采用先进管理平台开发应用，那么需要思考几个电源结构的问题： 1、计算功率容量。由于高性能板卡消耗大量电能，使之成为一个复杂问题，一方面必须考 虑所有耗电部件，另一方面还要注意四个电压5V，3.3V ，12V 和－12V 的电流限制。 2 、先进管理平台支持多种电源配置以平衡成本、功率容量和冗余三者的关系。 3、新一代CompactPCI 电源提供标准的智能平台管理接口（IPMI ）。在高可用性应用中，电 源可能是一个易出故障的部件，通过增添智能管理，这些电源可以受到密切监视，甚至 在故障发生之前给出预报。 4 、最后，隔离的供电输入结构为平台提供了另一层的高可用性和可靠性。 本文讲述如何为先进管理平台计算功率容量，帮助读者选择与具体应用相适应的电源配 置，详细描述了不同管理接口的性能，与采用 “或”二极管将输入连在一起的结构对比，解 释隔离供电输入结构的重要性。 【先进管理平台电源结构】 一、12U 平台电源结构 在我们讨论细节之前，先来认识先进管理平台的电源结构，下图的供电结构与 Performance Technologies 公司的IPnexus 系列ZT5085e、CPC5086 和ZT5088e 12U 平台 的供电结构基本类似。 图1 12U 先进管理平台的电源结构 Performance Technologies 2 先进管理平台的电源结构 这个直流输入的12U 先进管理平台采用两路隔离的－48V 输入，为了获得高可靠性，这 两路输入没有用二极管“或”在一起。这对于需要冗余配电间的电信设备很重要，因为二极 管失效可能导致两路配电设备间的相互影响，本文后面还会详述。 这里电源结构为N+N 型，在此N=4 ，供电输入A 将电力输送到奇数电源模块，而供电 输入B 到偶数电源模块，这样就实现了两层冗余： ·配电输入冗余 ·电源模块冗余 先进管理平台能够随时处理单个电源故障，如果一路供电输入出现故障，系统可以继续 从另一路输入连接的四个电源模块得到电力。如果单个电源模块出了故障，系统可以从其他 正常的电源模块得到充足的供电。如果环境温度升高到40 ℃，电源模块和平台可以连续工作。 按照NEBS 标准的要求，环境温度高达55℃时，系统应能连续工作超过96 小时。四个325W 电源使输出达到 1300W 。要特别注意，325W 标称值是输出功率，已经考虑了由于效率造成 的功率下降。下表列出了不同类型电源故障的影响。 表1 具有八个325W 直流电源的12U 先进管理平台的电源结构 交流电源结构与此类似，只是有四个配电输入端。交流输入通过四个标记为 A1 ，B1 ， A2 ，B2 的IEC 连接器接入平台。A1 和B1 为电源模块1－4 提供冗余电力输入，为了实现完 全冗余，这些入线必须有独立的断路器并来自不同供电线路（或至少来自不同的相线）。A2 和B2 为电源模块5－8 提供冗余电力输入。Performance Technologies 公司为 12U 平台装配 250W 交流电源，并达到1000W N+N 冗余供电能力。 二、4U 平台电源结构 4U 先进管理平台使用N+1 电源结构