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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：
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| 图4 3.3V与1.8V上电时序 | 图5 3.3V与1.5V上电时序 |
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| 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红色方框所示，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。
| 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：
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| 图9 方案1上电时序 |
图10 方案2上电时序 |
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| 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