MicroTCA 电源系统设计中必备的要素：性能，成本和可靠性

载板中都可看作为一个可靠的小电源系统，就如同读者熟知的中间母线架构系统（IBA）。主要的隔离直流/直流变换器一般选择输出电压为12V，一方面12V输出中间母线电压模块在市场上是成熟的，另一方面AMC 模块本身也需要12V 电压作为输入。根据ATCA 规范，每一块载板的功耗在200W以下。

在ATCA 规范中，负载功率被称为“有效载荷”。在载板中包含直接安装在PCB 板上的有效载荷电路，可以通过一个或多个负载点电源（POL）把12V 的中间母线电压转换到有效载荷需要的低电压。另一个选项是把一个或多个AMC 模块安装在载板上。这些AMC 模块需要12V 作为输入电压。然后在AMC 模块内部进行负载点电源的电压变换。

                           图2 － 典型的ATCA 电压系统框图

                                 图3 － ATCA 载板包含AMC 模块示意图

另外一个对于每一块载板都必须有的功能就是电源控制，每一块载板所包含的智能平台管理控制器（IPMC）就是实现这个功能。在规格中要求载板作为使用控制电路最大功率10W，同时控制电路要求承担同机架层管理进行通信，明确电源启动的先后顺序。要满足这个需求，可以使用一个隔离的3.3V 输出的直流/直流变换器在每个载板中，对智能平台管理控制器供电，也可以作为每个AMC 模块的管理器件部分的供电。通过这种方式，在IPMC 启动这个载板的有效载荷之前，AMC 板卡的管理器件部分已得到了供电。另外，载板电源控制部分对于每个AMC 板卡必须包含电压监控，电流限流，时序和热插拔控制功能。

因此每个载板运行需要高性能的电源许可条件和控制功能，主要针对输入电源部分以及存在于载板或AMC模块中的有效载荷电源部分。这个高性能的载板功能如图3所示。载板是水平架构280毫米深以及322毫米高。在例子中，包含了从－48V的直流/直流变换到中间母线电压，然后作为两个AMC模块的输入。这个母线电压也可以作为载板上负载点调整器的输入电压。

　　3.2 MicroTCA

MicroTCA 应被看作为ATCA 系统的完善而不是替代。MicroTCA 在特定的应用市场有它的优点。对于那些并不需要大功率以及低端应用设备来说，比如边际网，接入和CPE 设备，MicroTCA 是有吸引力的，主要优点是更小的结构尺寸和更低的硬件成本。虽然体积更小以及成本更低，但对于MicroTCA 系统的典型可靠性要求同那些使用ATCA 架构的设备是一样的。一些基本的功能要求，如电源许可条件和控制也是必须的。在两种架构之间主要的不同点之一是电源系统集中和物理配置的程度不同。

在ATCA 架构中，所有的电源转换功能存在于每个载板中。同时有效载荷电路可以灵活地配置在AMC 模块和载板PCB 或两者兼而有之。而MicroTCA 架构则简化为要求所有的有效载荷都存在在AMC 模块中，而集中所有的主要电源转换和控制在由一个或多个MicroTCA 电源模块组成的子系统中。整体的MicroTCA 系统图如图4 所示。一个完整的MicroTCA 系统规格如下：“一个最小的MicroTCA 系统包含至少一个AMC 模块，至少一个MicroTCA 网络集线器载板（MCH），交互联接，电源，冷却模块以及支持的机械结构。”如图所示的系统支持最多12 块包含有效载荷电路的AMC 模块，每个AMC 模块需要特定的从20 到80 瓦之间的有效载荷功率。按照MicroTCA 规范规定：“不同的功能单元支持完成系统不同的功能。例如AMC模块需能安装在MicroTCA 机架上，包含CPU，DSP 器件，处理器，存储器，以及不同种类的AMC 模块I/O 接口（包括金属和光器件，无线射频器件，以及同其他盒式设备的接口）。”MCH 模块提供了对于所有的AMC 模块的交互控制功能。另一个备份的MCH 模块经常用于高有效性要求的系统。同样的，有时也会使用另一个备份的冷却系统。背板是用来作为所有这些元件的交互联接的机械平台。而电源模块是整个MicroTCA 系统的非常关键的部件。它用来作为对所有子系统模块的集中供电，功率变换和控制。一般来说在一个简单的MicroTCA 系统中会使用一到四个电源模块。使用超过一个以上的电源模块要么是满足电源功率需求，要么是满