現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是可以包括數(shù)千個典型的、可編程邏輯單元,一個由線和可編程開關(guān)的矩陣與單獨(dú)的邏輯單元互連,典型的設(shè)計包括指定每個單元的簡單邏輯功能和選擇性地關(guān)閉互連矩陣中的開關(guān)。

　　FPGA主要用于原型IC系統(tǒng),當(dāng)設(shè)計完成后,設(shè)計人員可以將邏輯轉(zhuǎn)換為以更高速度工作的硬連接線IC，為了能正常工作,FPGA必須采用適當(dāng)?shù)碾娫垂芾砑夹g(shù)。

　　為現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）設(shè)計電源系統(tǒng)可不是件容易的工作。FPGA是高度可配置的半導(dǎo)體器件，這種器件在大量應(yīng)用和終端市場中使用。常見示例包括通信、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、視頻和國防等應(yīng)用。由于它們的高度可配置性，可以在它們周圍放置不同的組件，形成終系統(tǒng)設(shè)計。雖然可能會有數(shù)不盡的應(yīng)用和系統(tǒng)，但是所有設(shè)計的一個共同特性就是它們?nèi)夹枰娫础?/p>

　　通常需要幾個電壓軌為FPGA供電。根據(jù)應(yīng)用的不同，主輸入電源可以采用背板電源、隔離電源、非隔離電源，甚至是電池供電的方式。這些主輸入通常生成一個中間DC電壓來為FPGA的主電壓軌供電。這些中間電壓通常為5V或12V的DC電壓。表1和表2中列出了FPGA的某些典型電壓軌、電壓和容限值。

　　表1：Virtex 7FPGA的電源要求。

　　表2：Zynq 7000系列片上系統(tǒng) （SoC） 的電源要求。

　　為每個電壓軌確定合適的電流電平是一件比較棘手的工作，原因在于電流的范圍可以從幾百毫安到60A，甚至更高。如果事先進(jìn)行規(guī)劃的話，情況就會完全不同，事先規(guī)劃可以避免對電源軌的過度設(shè)計，從而避免花費(fèi)太多，或者避免設(shè)計不充份，從而導(dǎo)致必須推倒重來等錯誤。FPGA銷售商提供準(zhǔn)確的工具，這款工具根據(jù)客戶對FPGA的使用方式來估算出差情況下的功耗。

　　圖1中顯示的Xilinx功率估算器 （XPE），涵蓋了數(shù)個Xilinx FPGA系列。借助于這款工具，客戶可以選擇正在使用的部件，并且輸入時鐘和配置信息，來確定電源需求，并且根據(jù)估算值來選擇合適的功率電感器件。

　　圖1：功率估算器工具。