目录 1. 电源模块的替换思路 1.1 交换机原电源模块 1.2 替换后的电源模块 1.3 电源上电时序测试 2. 新的电源模块调试 2.1 核心电源延时电路调试 2.2 核心电源工作不稳 3. 电源参数测试 3.1 电源纹波测试 3.2 静态功率测试 3.3 电口功率测试 3.4 光口功率测试 4. 参考

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        98DX3236万兆交换机的电源模块中使用了5块Marvell的88PH845电源芯片，考虑到该芯片的采供周期和价格的因素，需要使用其它通用的电源芯片进行替换。

1. 电源模块的替换思路

1.1 交换机原电源模块

        交换机原电源模块的结构如图1所示，特点如下： （1）电源模块的输入电压为12V，需要的中间电压有5V、3.3V、1.8V、1.5V、0.99V、0.9V，其中0.99V为CPU核心电压； （2）使用的电源芯片有两种分别是：Marvell的88PH845和TI的TPS5335； （3）电压之间存在着上电时序的要求：上电时间由快到慢依次是3.3V < 1.8V < 1.5V <0.99V <0.9V。 （4）电源模块的功率要求如下：                                                                             表1. 交换机电源功耗分析 整个交换机的预估功耗可达26.1W，已知电源板的效率达87%，在不考虑风扇功耗的情况下，电源板的额定功率需要达到30W。

1.2 替换后的电源模块

        与原电源模块对比，新的电源模块的5V、3.3V、1.8V和1.5V的电源芯片由88PH845更换为XRP7665/FR9888，0.9V电源芯片由88PH845更换为MP2143，0.99V电源芯片保持不变依然为TPS5335。在上电时序上，仅对0.99V和0.9V进行控制，0.99V的EN脚添加了一个10ms的延时电路，0.9V的EN脚受0.99V的PGOOD控制，新的电源模块结构图如图2所示。

        为什么需要在0.99V的EN脚添加10ms的延时电路呢？         Marvell的硬件指导手册《MV-S109576-00B_-_AlleyCat3-GE_and_PonCat3-GE_HW_Specifications》中规定CPU核心电压0.99V达到70%的上电时刻，必须要滞后于非核心电压（3.3V、1.8V和1.5V等）达到70%的时刻，否则会造成CPU工作不稳定甚至烧坏，核心电压上电时序如图3所示。

1.3 电源上电时序测试

在0.99V的EN脚没有接上延时电路时，对电压模块的时序进行测试，测试结果如下：                                    图4  3.3V与1.8V上电时序                                    图5  3.3V与1.5V上电时序                                    图6  3.3V与0.99V上电时序                                    图7 3.3V与0.9V上电时序 从图6可以发现，在核心电压的EN脚没有添加延时电路的情况下，其输出波形非常不稳定。

2. 新的电源模块调试

2.1 核心电源延时电路调试

        核心电源延时模块如图8红 {MOD}方框所示，由电容CA0和电阻R234构成。按照表2调节电容容值和电阻阻值的大小，对每种方案下的核心电压的上电时序进行测试。 表2 延时电路参数 方案 上拉电阻阻值（KΩ） 电容大小（uF） 延时（ms） 1 10 1 3.9 2 10 3.3 15.8 3 26.1 1 13          电源时序测试结果如图9-11所示：                                图9 方案1上电时序                               图10 方案2上电时序                                 图11 方案3上电时序  

2.2 核心电源工作不稳

        添加方案3对应的延时电路后，核心电源电压仍然有不稳定的情况，输出波形与图6类似。在电源模块正常工作的条件下，CPU有时接近常温，有时会很烫。通过后期排查，由于CPLD芯片的管脚没有初始化，它的部分管脚之间与CPU相连，导致了CPU工作不稳定，给CPLD烧写程序后，以上问题得到克服。

3. 电源参数测试

3.1 电源纹波测试

电源名称 测试点 实测电压（V） 纹波大小（mV） 12V CAP-1-pin1 12.14 71 5V U5-pin2 5.04 86 3.3V PWR1 3.28 31 1.8V PWR3 1.80 37 1.5V PWR2 1.49 27 0.99V C33-pin1 1.07 68 0.9V  PWR4 0.90 24

3.2 静态功率测试

电源名称 电压（V） 电流（A） 功率（W） 12V 12.14 0.548 6.65 5V 5.04 0.066   0.138（加U盘） 0.333  0.696（加U盘） 3.3V 3.28 0.455 1.492 1.8V 1.80 0.905 1.629 1.5V 1.49 0.697 1.039 0.99V 1.07 1.302 1.393 0.9V 0.90 0.189 0.170 交换机的静态功耗为：6.65W。

3.3 电口功率测试

千兆网口数目 0 1 2 3 4 5 12V电源电压（V） 12.14 12.14 12.14 12.14 12.14 12.14 12V电源电流（A） 0.549 0.571 0.593 0.614 0.636 0.642 总功率（W） 6.66486 6.93194 7.19902 7.45396 7.72104 7.79388         （注：第五个添加口为百兆口。） 添加一个百兆口电流添加：0.642 - 0.636 = 0.006 A 添加一个千兆口电流平均添加：（0.636-0.549）/ 4 = 0.02175 A

3.4 光口功率测试

万兆网口数目 0 0（加一个电口） 1 2 12V电源电压（V） 12.14 12.14 12.14 12.14 12V电源电流（A） 0.548 0.570 0.632 0.686 总功率（W） 6.65272 6.9198 7.67248 8.32804 添加一个万兆光口电流平均添加：（0.686-0.570）/ 2= 0.058 A 交换机预估满载功率 = 12.14 * 0.548 +24 * 0.02175 * 12.14 + 4 * 0.058*12.14 = 6.65+9.15=15.8 W

4. 参考

[1] MV-S109576-00B_-_AlleyCat3-GE_and_PonCat3-GE_HW_Specifications