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  • Power Delivery Design Issues

    para Hi-Speed USB

    Placas base

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    mdicas, salvar la vida, o la vida sustentan aplicaciones. Intel puede realizar cambios en las especificaciones y descripciones de productos en cualquier momento, sin previo aviso.

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  • Power Delivery Problemas de diseo del Hi-Speed USB en placa base 08 2002

    Tabla de contenidos

    Tabla de contenidos ......................................................................................................... ....... 1 1. Introduccin ......................................................................................................... ............ 2 2. Disear para Voltaje Droop .............................................. ............................................ 2 2.1. Qu es la tensin de la inclinacin? ............................................. ......................... ..................... 2 2.2. USB Power Line Layout Topologa ............................................. ............................. 3 2.3. Disear para Prevenir Voltaje Droop ............................................. .......................... 3 2.3.1. Bypass Bulk Storage Capacitor .............................................. ........................... 4 2.3.2. Conexin de condensadores de derivacin a Port USB ............................................ ........... 4 2.3.3. VBUS rastro Ancho ............................................... ............................................... 5 2.4. Proteccin del circuito ..................................................................................................... 6 2.4.1. Polimrico coeficiente de temperatura positivo (PPTC) ....................................... 6 2.4.2. Dispositivo de gestin de energa Puerto .............................................. ......................... 7 2.4.3. Errores comunes ................................................ ............................................ 7 3. El diseo de la cada de tensin .............................................. .............................................. 9 3.1. Qu es la gota de voltaje? ............................................. ................................................ 9 3.2. Elementos que contribuyen a la Cada de tensin ............................................. ..................... 9 3.2.1. Fuente de alimentacin inadecuada o excesiva longitud del cable del arns ...................... 10 3.2.2. Underrated dispositivo sobre la proteccin actual ............................................. ...... 10 3.2.3. Insuficiente potencia rastro Ancho .............................................. ......................... 12 3.2.4. Perlas de ferrita excesivamente resistivas .............................................. .......................... 12 3.3. Voltaje Presupuesto gota ............................................... ......................................... 13 4. Frente Consideraciones de diseo Panel .............................................. ................................. 13 4.1. USB del panel frontal Cabecera Diseo y Pin Salida ......................................... ............... 14 4.2. Panel frontal Cabecera Enrutamiento y componentes Colocacin ....................................... 14 4.3. Cable y conector para tarjetas .............................................. ....................................... 15 4.4. Panel frontal de cableado ............................................... ................................................ 16 5. Conclusin .................................................................................................................... 17

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  • Power Delivery Problemas de diseo del Hi-Speed USB en placa base 08 2002

    1. Introduccin

    Este documento proporciona directrices para el diseo de suministro de alimentacin adecuado para los puertos USB de alta

    velocidad y cabeceras del panel frontal en las placas base. El material cubierto aqu se divide en tres categoras principales: el diseo para la prueba de cada, el diseo de la prueba de gota, y las consideraciones del panel frontal de E / S. USB de

    alta velocidad funcionamiento se describe en la Especificacin USB Revisin 2.0 y ruteo de seal USB de un 4 capas placa base se describe en las Instrucciones de diseo de la plataforma de alta velocidad del USB, ambos ubicados en (http://www.usb.org/developers/docs.html). 2. Disear para cada de tensin

    2.1. Qu es la tensin de la inclinacin?

    USB permite a los usuarios conectar y desconectar los dispositivos USB mientras el ordenador se encuentra todava en

    operacin. Cuando un USB dispositivo est conectado a un puerto, la corriente de entrada se producen como condensador de derivacin interna del

    dispositivo recin conectado cargos a su mximo potencial. Esta corriente se dibuja desde el plano de alimentacin VBUS del USB de la placa base y hace que el VBUS se combe momentneamente. Este hundimiento se conoce como cada. Prueba de cada de voltaje evala la puerto en virtud de la capacidad de la prueba para soportar una carga mxima dispositivo equivalente de carga de 100 mA en

    paralelo con un Condensador de 10F se conecta en caliente en un puerto adyacente. La conexin en caliente simulada, generada por la cada accesorio de la prueba, se produce en aproximadamente 1 segundo de intervalo. La prueba se realizar con el puerto de la

    vctima (puerto bajo prueba) y todos los otros puertos USB cargados con carga de 5 unidades (500 mA), excepto el puerto agresor (puerto con la conexin en marcha simulada). Un osciloscopio se utiliza para controlar la cada de amplitud de voltaje del VBUS en el puerto vctima. La especificacin USB 2.0 permite que esta cada sea no ms de 330mV. Figura 1A muestra una seal de cada de tensin de paso, mientras que la Figura 1b muestra una falla en la prueba.

    92mV = PASS

    520mV = FALLO

    La Figura 1a. Pase de cada de tensin Figura 1b. Cada de voltaje falla

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  • Power Delivery Problemas de diseo del Hi-Speed USB en placa base 08 2002

    Una mayora de los fallos Droop se puede atribuir a las razones siguientes:

    1.

    2.

    3.

    4. 5.

    La seleccin incorrecta del bypass capacitor de almacenamiento a granel a travs de los planos de

    alimentacin VBUS cerca de la Puertos USB (vase la seccin 2.3.1, 2.3.2). Ancho de traza inadecuada o mal diseo de avin de tensin entre el condensador de derivacin y USB puerto (vase la seccin 2.3.3). Inadecuada ruta ancho de traza VBUS de la red por la placa base o regulador de voltaje para Puerto USB (ver seccin 2.3.3). Dimensionamiento incorrecto del elemento fusible (ver seccin 2.4). Topologa de la colocacin incorrecta del elemento fusible (ver seccin 2.4).

    2.2. USB Power Line Layout Topologa

    La siguiente es una topologa sugerido para la distribucin de energa de VBUS a los puertos USB. Los circuitos de este

    tipo proporcionar dos tipos de proteccin contra la corriente de entrada durante el dispositivo de conexin en caliente y la

    desconexin: droop limitacin y proteccin dinmica del tiempo de retorno de desconexin. Flyback de desconexin dinmica se produce

    cuando un dispositivo es dibujo de alimentacin de la placa base se separa haciendo que la inductancia en el cable para generar un gran tensin de retorno. Estas dos situaciones diferentes requieren tanto la capacitancia de derivacin (por cada) y la capacitancia de filtrado (por dinmica detach flyback filtrado tensin). Es importante reducir al mnimo la inductancia y la resistencia entre los condensadores de acoplamiento y los puertos USB por lo que los restos lo ms corto y ms amplio posible.

    Sobrecorriente Dispositiv o de proteccin

    220uF

    5V 5V Sus

    5V Interruptor

    VBUS 470pF

    Gnd

    1 Puerto1

    4

    1

    4

    OC1, 2 Durante Indicadores actuales: Seal al controlador de host

    VBUS 470pF

    Gnd Puerto 2

    Figura 2. Buena conexin de energa aguas abajo (topologa se acopla con otro)

    2.3. Disear para prevenir cada de tensin

    Las siguientes recomendaciones se refieren a los errores ms comunes en el diseo de la placa base que resultado en el fracaso de cada en la prueba de conformidad con USB Hi-Speed. Aunque esta seccin no se ocupa de todos

    los las cuestiones droop, se centra en las directrices y recomendaciones que deberan ser de diseo ms importantes seguido.

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  • Power Delivery Problemas de diseo del Hi-Speed USB en placa base 08 2002

    2.3.1. El condensador de derivacin de almacenamiento a granel

    Es importante para proporcionar suficiente capacitancia cerca de cada puerto USB para evitar que e