Power Manager II Hercules開發(fā)套件快速上手指南

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源管理是至關(guān)重要的一環(huán)。Power Manager II Hercules開發(fā)套件為工程師們提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具，用于測(cè)試和開發(fā)電源管理相關(guān)的功能。本文將詳細(xì)介紹該套件的安裝、運(yùn)行及演示功能，幫助工程師們快速上手。

文件下載：PAC-POWR1220AT8-HS-EVN.pdf

套件內(nèi)容檢查

拿到Power Manager II Hercules開發(fā)套件后，首先要檢查其包含的物品：

• 預(yù)加載Hercules支持演示的Power Manager II Hercules評(píng)估板
• USB連接線
• 12V直流壁式適配器電源
• 快速入門指南

需要注意的是，靜電會(huì)縮短電子元件的使用壽命，所以在操作套件組件時(shí)要格外小心。

評(píng)估板供電

運(yùn)行預(yù)加載的演示程序時(shí)，無(wú)需將USB線連接到PC。但如果要修改預(yù)加載的演示、連接高級(jí)演示或加載預(yù)配置的設(shè)計(jì)，則需要使用USB線。不過(guò)，在加載Lattice的USB驅(qū)動(dòng)程序（包含在ispVM中）之前，不要將USB線插入PC，因?yàn)槟J(rèn)的操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)與Lattice編程工具不兼容。

在為評(píng)估板供電時(shí)，要確保跳線J5（VMON7）和J6（VMON8）選擇“12V_OR”選項(xiàng)，而不是“cPCI_HS”選項(xiàng)。具體操作如下：

1. 將交流適配器從墻上插座連接到電源插座。連接12V壁式適配器插頭后，綠色的PWR_3.3V接口LED（D14）會(huì)亮起，表明板載3.3V穩(wěn)壓器（U1）正常工作。隨后，Power Manager II會(huì)點(diǎn)亮三個(gè)電源狀態(tài)LED：12V_HS、1.2V_SEQ和PWR_GOOD（D1、D2和D7），TDO（D12）和數(shù)據(jù)（D8至D11）LED也可能會(huì)亮起。

運(yùn)行演示程序

該套件的預(yù)配置演示程序展示了Power Manager II Hercules的多種功能，包括電壓供應(yīng)微調(diào)、電源裕度調(diào)整、電壓監(jiān)測(cè)、故障監(jiān)測(cè)和記錄等。通過(guò)設(shè)置演示DIP開關(guān)并按下模式開關(guān)（SW3），可以實(shí)現(xiàn)不同的演示功能。以下是各個(gè)演示的詳細(xì)介紹：

默認(rèn)狀態(tài)

將演示DIP開關(guān)全部設(shè)置為0時(shí)，LCD會(huì)循環(huán)進(jìn)行自檢序列，同時(shí)PLD輸出LED也會(huì)有相應(yīng)顯示，這是套件出廠時(shí)的默認(rèn)開啟狀態(tài)。

演示1：開關(guān)電源微調(diào)

Power Manager II的Trim - DAC輸出可將1.2V電源微調(diào)至工廠設(shè)定值的1%以內(nèi)。這是通過(guò)ispPA (C^{33}) - POWR1220AT8和(MachXO ^{TM})使用外部閉環(huán)微調(diào)來(lái)調(diào)整穩(wěn)壓器微調(diào)引腳的反饋實(shí)現(xiàn)的。LCD會(huì)通過(guò)POWR1220AT8中的ADC顯示1.2V開關(guān)穩(wěn)壓器在VMON1處的輸出電壓。按下并按住模式開關(guān)（SW3）可將微調(diào)模式從閉環(huán)切換到開環(huán)，此時(shí)Trim - DAC輸出會(huì)設(shè)置為一個(gè)固定的數(shù)字值。

演示2：電源裕度下調(diào)

將演示DIP開關(guān)按要求設(shè)置后，使用閉環(huán)微調(diào)將電源調(diào)整至工廠值的 - 7.5%（即1.2V - 0.09V = 1.11V）。選擇VMON1測(cè)量1.2V DC - DC電源，POWR1220AT8的ADC讀取該值并顯示在LCD上。按下模式開關(guān)會(huì)將微調(diào)模式從閉環(huán)切換到開環(huán)，開環(huán)模式下輸出設(shè)置為固定數(shù)字值，精度不如閉環(huán)微調(diào)。

演示2a：電源裕度上調(diào)

與演示2類似，將電源調(diào)整至工廠值的 + 7.5%（即1.2V + 0.09V = 1.29V），同樣使用閉環(huán)微調(diào)，按下模式開關(guān)可切換到開環(huán)模式。

演示3：12V電壓監(jiān)測(cè)

這是一個(gè)由POWR1220AT8支持的輸入12V電壓監(jiān)測(cè)演示。輸入12V可以來(lái)自12V壁式插頭或外部電源。由于該電壓超過(guò)了VMON的6V最大輸入限制，因此通過(guò)一個(gè)4:1的電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建一個(gè)中間電壓。在VMON11處讀取該中間電壓，并應(yīng)用到內(nèi)部ADC進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值會(huì)乘以4后顯示在LCD上。

演示4：電源故障監(jiān)測(cè)

滑動(dòng)電位器模擬2.5V電源的過(guò)壓或欠壓情況，由VMON9進(jìn)行監(jiān)測(cè)。電壓范圍為0V至3.25V，LCD會(huì)顯示該電壓值。VMON9在Power Manager II中配置為“窗口”模式，下限觸發(fā)點(diǎn)為0.75V，上限觸發(fā)點(diǎn)為2.25V。當(dāng)VMON9處的電壓高于上限或低于下限時(shí)，Power Manager II會(huì)檢測(cè)到故障，這些故障會(huì)在演示4a中進(jìn)行記錄和讀取。

演示4a：故障記錄

LCD會(huì)顯示Power Manager II和MachXO記錄的故障總數(shù)。按下模式開關(guān)（SW3）可清除所有記錄的故障。故障檢測(cè)是在滑動(dòng)電位器超出窗口限制或板卡斷電時(shí)進(jìn)行的。

演示5和5a：VID電壓調(diào)整

Power Manager II的Trim - DAC輸出根據(jù)VID - DIP開關(guān)的值對(duì)1.2V DC - DC電源進(jìn)行步進(jìn)調(diào)整。開關(guān)3 - 0提供一個(gè)4位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制值，范圍從0 - 15，該值乘以10mV后，根據(jù)演示DIP開關(guān)4的極性加到或從標(biāo)稱1.2V中減去。例如，0000b = 0 10mV = 0V，0100b = 4 10mV = 40mV等。按下模式開關(guān)（SW3）時(shí)，會(huì)根據(jù)DIP開關(guān)設(shè)置計(jì)算值并存儲(chǔ)為閉環(huán)微調(diào)的目標(biāo)值。需要注意的是，1.2V電源的微調(diào)范圍限制在1.2V的 +/- 150mV以內(nèi)。

演示5b：VID電源關(guān)閉

將DIP開關(guān)5設(shè)置為邏輯0并按下模式開關(guān)（SW3），會(huì)禁用1.2V電源；將DIP開關(guān)5設(shè)置為邏輯1并按下模式開關(guān)（SW3），則會(huì)啟用1.2V電源。在沒有外部負(fù)載的情況下，1.2V DC - DC電源的輸出會(huì)浮動(dòng)到零點(diǎn)幾伏。

后續(xù)操作與技術(shù)支持

恭喜你，已經(jīng)成功演示了Power Manager II Hercules開發(fā)套件的功能。如果你想進(jìn)一步了解運(yùn)行高級(jí)演示（包括通過(guò)I2C使用POWR1220AT8進(jìn)行電壓監(jiān)測(cè)）、開發(fā)板的其他功能和操作、從PAC - Designer?項(xiàng)目源修改和生成演示程序文件、查看原理圖和Gerber PCB布局圖等內(nèi)容，可以參考Lattice網(wǎng)站（www.latticesemi.com/herculesdevkit）上的Power Manager II Hercules開發(fā)套件用戶指南。

如果你在運(yùn)行套件演示時(shí)遇到問(wèn)題，可以參考用戶指南中的故障排除附錄。如果問(wèn)題仍然存在或套件有物品缺失，請(qǐng)發(fā)送郵件至techsupport@latticesmi.com，或撥打1 - 800 - 528 - 8423（美國(guó)）或 + 1 503 - 268 - 8001（其他地區(qū)）聯(lián)系技術(shù)支持。

你在使用這個(gè)開發(fā)套件的過(guò)程中遇到過(guò)哪些有趣的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。