介绍
电源排序是微控制器、FPGA、DSP、ADC 和其他需要来自多个电压轨的电源的设备所必需的功能。 这些应用通常需要内核和模拟模块在数字 I/O 轨之前上电,但某些设计可能需要其他顺序。 无论如何,正确的上电和关断顺序可以防止闩锁造成的即时损坏和 ESD 造成的长期损坏。 此外,电源排序可以在上电期间错开电流浪涌,这种技术对于由限流电源供电的应用非常有用。
本文讨论了使用分立元件进行电源排序的优缺点,还介绍了一种使用内部精密使能引脚进行排序的简单有效的方法内置两个 1.2-A 降压稳压器和两个 300-mA LDO。同时,本文还列出了一系列IC,可用于要求更高精度和更灵活的时序控制的应用。
图 1 显示了一个需要多个电源轨的应用。 这些电源轨是核心电源 ( )、I/O 电源 (VCCO)、辅助电源 ( ) 和系统内存电源。
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图 1. 处理器和 FPGA 的典型电源方法
例如, - 具有内置的上电复位电路,可确保在所有电源均达到其阈值之前不允许配置设备。 这有助于降低电源排序要求,但要实现最小浪涌电流水平并符合连接到 FPGA 的电路的排序要求,电源轨应按以下顺序上电 → → VCCO。 注意:某些应用需要特定的顺序,因此请务必阅读数据表的电源要求部分。
使用无源延迟网络简化电源排序
实现电源排序的一种简单方法是使用无源元件(例如电阻器、电容器和二极管)延迟进入稳压器使能引脚的信号,如图 2 所示。当开关闭合时,D1 导通,而 D2 保持打开. 电容器 C1 充电,EN2 的电压以 R1 和 C1 确定的速率上升。 当开关关闭时时序电源,电容器 C1 通过 R2、D2 和 RPULL 对地放电。 EN2 的电压下降速率由 R2、RPULL 和 C2 决定。 改变 R1 和 R2 的值会改变充电和放电时间,从而设置稳压器的开启和关闭时间。
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图 2. 使用电阻器、电容器和二极管进行电源排序的简单方法
这种方法可以用于不需要精确时序控制的应用,以及一些只需要延迟信号并且可能只需要外部 R 和 C 的应用。将这种方法与标准稳压器一起使用的缺点是,逻辑阈值使能引脚在电压和温度范围内变化很大。 此外,电压斜坡的延迟取决于电阻器和电容器的值以及容差。 典型的 X5R 电容器在 –55°C 至 +85°C 的温度范围内变化约 ±15%,由于 DC 偏置效应还有 ±10% 的额外变化,使得时序不精确,有时也会变得不可靠。
精密使测序更容易
为了实现精确时序控制的稳定阈值电平,大多数稳压器都需要外部电压基准。 通过集成一个精密参考电压源解决了这个问题,节省了大量成本和PCB面积。 每个稳压器都有一个独立的启用引脚。 当使能输入上的电压上升到高于(最小 0.9 V)时,器件退出关断模式并且管理块打开,但稳压器未激活。 使能输入端的电压与精密内部参考电压(典型值为 0.97 V)进行比较。 一旦使能引脚上的电压上升到精密使能阈值以上,稳压器就会被激活,输出电压开始增加。 参考电压在输入电压和温度转换时仅变化 ±3%。 这种小范围的变化保证了精确的时序控制,解决了使用分立器件时遇到的各种问题。
当使能输入端的电压低于参考电压 80 mV (典型值) 时,稳压器被禁用。 当所有使能输入上的电压降至低于(最大值 0.35 V)时,器件进入关断模式。 在此模式下,功耗降至 1µA 以下。 图 3 和图 4 显示了 Buck1 的精密使能阈值在整个温度范围内的精度。
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图 3. 温度范围内的精密使能开启阈值(10 个样本)
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图 4. 温度范围内的精密使能关断阈值(10 个样本)
使用电阻分压器简化电源排序
多通道电源可以通过将稳压器输出的衰减版本连接到下一个要上电的稳压器的使能引脚来排序,如图 5 所示,其中稳压器按以下顺序打开或关闭 Buck1 → Buck2 →LDO1→LDO2。 图 6 显示了 EN1 连接到 VIN1 后的上电顺序。 图 7 显示了 EN1 与 VIN1 断开后的关断序列。
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图 5. 使用实现的简单时序控制
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图 6. 启动顺序
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图 7. 关机顺序
定序器 IC 提高定时精度
在某些情况下,实现精确定时比减少 PCB 面积和成本更重要。 对于这些应用,可以使用电压监控和定序器 IC,例如在电压和温度范围内具有 ±0.8% 精度的四通道电压监控器。 或者,对于需要更精确地控制上电和关断顺序的应用,可以使用具有可编程排序功能的四通道电压排序器和监控器。
四通道稳压器集成了两个 3MHz、 降压稳压器和两个 300mA LDO。 一个典型的排序功能可以通过监控一个稳压器的输出电压来实现。当输出电压达到一定水平时,一个逻辑高电平信号被提供给下一个稳压器的使能引脚。 这种方法如图 8 所示,可用于不具有精密使能功能的稳压器。
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图 8. 使用四路电压监控器对四路稳压器进行排序
综上所述
使用精密使能输入,排序简单而轻松时序电源,每个通道仅需要两个外部电阻器。 通过 OR 电压监控器可以实现更精确的时序控制。
智能立体仓系统起源于立体仓。 所谓立体仓库,一般是指采用几层、十几层甚至几十层的货架存放单位货物,并采用相应的物料搬运设备进行货物进出库的仓库。 由于这种仓库可以充分利用空间存放货物,所以常被形象地称为“立体仓库”。
一、政策分析
国家发改委作为宏观调控的主要部门,主要负责制定相关行业发展规划和战略、制定行业行为规范、制定国家产业政策等,统筹推进智能装备应用, ETC。; 体系中涉及的各类标准规范,促进了先进技术在智能装备行业的应用; 国家质量监督检验检疫总局是特种设备的归口管理部门,负责制定特种设备生产、检验、安装、运行规范并监督实施。
同时,鼓励智能立体车库和智能立体仓库技术装备的广泛应用,积极推动市场规模的进一步扩大,有利于促进行业技术水平的提升和提升。业,为企业经营发展营造良好的政策和市场环境,有利于促进企业的进一步发展。
2.市场分析
一、智能立体车库行业市场现状
(一)行业商业模式和盈利模式
目前,智能立体车库主要以定制化生产模式为主。 企业根据客户的需要,结合自身的技术和实施能力智能立体车库,按照特殊的设计方案进行制造、安装和维修。 一方面,企业通过研发、设计、制造、安装完成产品交付,获得产品销售收入; 另一方面,为客户提供设备质保期后的专业运维服务,获取服务收入。 在产品市场尚未饱和、市场需求持续增长的阶段,企业主要通过提供增量产品实现快速发展; 在产品市场相对饱和的阶段,企业为存量产品提供持续的运维服务和产品更新,而不是实现自身的发展。
(2) 行业周期性、区域性和季节性特征
1) 周期性
智能立体车库的制造安装与宏观经济周期和下游产业的投资周期有一定的相关性。 当宏观经济景气度和下游产业景气度较高时,智能立体车库的投资建设相对较大,反之亦然。 很少。
2)区域性
智能立体车库的市场分布主要受区域内汽车保有量、城市土地供应、停车设备扶持政策力度等因素影响。 一二线城市、华东、华南等汽车保有量大、城市土地供应紧张的地区,往往会出台更多扶持政策,这使得智能立体车库建设的投资规模更大。 以2019年全国新增立体车位区域分布为例,华东、华南地区新增车位数量较为明显。
二、智能立体仓行业市场现状
(一)行业商业模式和盈利模式
智能立体库主要以定制化设计、定制化生产模式为主。 企业需要根据具体项目实施场景、行业特点、现场条件等因素,进行方案设计、产品研发制造、现场安装及后续维护服务。 由于智能立体仓是客户仓储物流自动化的核心组成部分,在成本经济的基础上,客户对系统的可靠性、作业安全性和作业效率提出了更高的要求。 同时,要求企业具备深刻理解客户需求,以客户为导向的专业化项目实施和专业化运维能力,保障客户整体仓储物流系统的运行。
(2) 行业周期性、区域性和季节性特征
由于智能立体仓面向的下游行业范围广泛智能立体车库,不仅包括专业的物流仓储企业,还包括各类需要仓储物流自动化、智能化的制造企业,因此行业的周期性、区域性和季节性影响较大. 小、下游需求更多取决于企业的投资意愿、行业企业的技术应用能力和成本替代效应。
三、竞争企业分析
1、智能立体车库
(一)杭州西子智能停车有限公司
杭州西子成立于2004年3月12日,注册资本12420万元。 主要从事智能立体车库的研发、制造、销售、安装、维护及停车产业运营管理服务。 杭州西子是业内为数不多的拥有全部九类智能立体车库生产资质的企业之一。 其产品遍布全国各大城市,市场占有率也位居行业前列。 杭州西子采用“装备制造+后端运营”的运营模式。 在停车设备行业占据有利竞争地位的同时,还切入停车场建设和停车行业运营管理服务,推动停车设备全产业链发展。 2016年,杭州西子实现营业收入70,705.09万元,净利润8,676.62万元。
(二)大洋停车有限公司
大洋停车成立于2001年11月2日,注册资金9600万元。 是一家专业从事机械立体立体停车设备研发、设计、制造、销售、安装、维修为一体的高新技术企业。 经过十余年的发展,大洋停车目前拥有专利217项(其中发明专利34项),现代化生产厂房70000多平方米,产品涵盖6大类18个品种,在国内建立了覆盖面广、体系完善的体系. 营销服务网络可为客户的多样化需求提供个性化的解决方案。 2016年,大洋停车实现营业收入38067.08万元,实现净利润2914.38万元,主营业务毛利率45.80%。
2、智能立体仓库
(一)东捷智能科技集团有限公司
东捷智能成立于1995年12月14日,注册资本27,100.63万元。 东捷智能拥有3个生产基地,第一个生产基地位于国家级太原经济技术开发区,占地80亩,生产厂房面积36000平方米,配备13台- 大型激光切割机、加工中心、数控火焰切割机、抛丸机、6米数控剪板机及折弯机、自动通过式喷粉线、各类数控机床及其他先进设备。 第二生产基地“智能装备与工业机器人”产业园位于太原不锈钢产业园,占地面积150亩,生产厂房面积10.37万平方米,实验基地2.3万平方米. 规划”智能工厂。
(2)南京银飞仓储设备(集团)有限公司
银飞仓储成立于2002年6月17日,注册资本30070.29万元。 银飞仓储以货架业务起家,自主研发了轻重型四向穿梭车、多层穿梭车、阁楼穿梭车、AGV、料仓输送机等智能搬运设备,以及WMS和WCS软件系统,并坚持提供全面提供符合市场需求的优质产品,满足客户专业化、定制化需求,提供仓储设备一站式采购服务。
4、风险分析
(一)宏观经济环境波动风险
智能立体车库行业的下游需求主要来自住宅、公共建筑和自用的建设,与房地产行业和基础设施建设项目关联度高; 智能立体仓的下游需求主要来自制造企业,物流公司新建仓储设施和现有仓储设施的改造升级与制造业景气度和投资意愿具有较高的相关性。 因此,智能立体车库行业与国民经济的整体景气度具有很强的相关性。
(二)立体车库市场竞争加剧的风险
中国重型机械协会停车设备工委数据显示,截至2020年2月,全国取得机械式停车设备制造许可证的企业总数达到666家,市场竞争日趋激烈。 由于近年来城市停车位需求量的快速增长,以及行业扶持政策的不断出台和实施,大量企业进入机械式停车设备行业,参与产品相对低端领域的竞争。技术含量。 产品存在同质化竞争趋势。 如果未来行业竞争继续加剧,公司智能立体车库产品的盈利能力可能会下降。
本文摘自上浦华泰发布的《智能立体车库、智能立体仓库投资可行性研究报告》