面向DSP的電源解決方案

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　　前言
　　本文描述了一種簡(jiǎn)單的電源解決方案。它采用同步降壓轉(zhuǎn)換控制器如TPS56100、TPS5210、TPS56xx和TPS5602面向TI的C6000 DSP應(yīng)用。同時(shí)本文列舉了三種電源解決方案：?jiǎn)坞妷狠斎胂到y(tǒng)（5V或12V）、雙電壓輸入系統(tǒng)（5V和12V）和寬輸入電壓范圍系統(tǒng)（4.5V～25V）。

　　DSP對(duì)電源的要求
　　TIDSP家族（C6000和C54xx）要求有獨(dú)立的內(nèi)核電源和I/0電源。雖然TI的DSP不要求內(nèi)核電源和I/O電源之間有特殊的上電順序但是假如有一個(gè)電源低于正常的工作電壓設(shè)計(jì)時(shí)要確保沒有任何一個(gè)電源在任何時(shí)間段處于上電狀態(tài)。如果違反此規(guī)則將嚴(yán)重影響器件的長(zhǎng)期可靠性。另外從系統(tǒng)級(jí)考慮例如總線競(jìng)爭(zhēng)就要按順序上電。在這種情況下內(nèi)核電源的上電應(yīng)當(dāng)同步或提前于I/O緩沖器。
　　采用TI同步降壓轉(zhuǎn)換控制器的電源解決方案具有極好的瞬間響應(yīng)和轉(zhuǎn)換效率性能其應(yīng)用專門面向微處理器如TI的C6000和C54xx產(chǎn)品線。此外之所以采用滯后控制方法是為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和補(bǔ)償問題。

　　方案1：?jiǎn)坞妷狠斎霊?yīng)用（Vin=5V）
　　TPS56100是一款開關(guān)模式的同步降壓電源控制器能提供精確的可編程電壓輸出適合5V單電源供電的微處理器應(yīng)用。1.3V～2.6V的參考電壓來源于可編程電壓引腳（VP）。通過VP引腳可將輸出電壓設(shè)置成等同于參考電壓或者通過采樣電阻(R2,R3)(見圖1)將輸出電壓設(shè)置成參考電壓的倍數(shù)。TSP56100還具有一個(gè)輸入禁止引腳來控制上電順序和低電壓禁止，從而保證在啟動(dòng)控制器之前，超聲波探傷儀維修電源輸出沒有偏差。
　　圖1是采用TPS56100的典型應(yīng)用電路它具有可編程的降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。VP引腳和兩個(gè)外部電阻（R2R3）決定可編程電壓的輸出范圍,大約是從1.3V～5V。輸出電壓Vo按以下公式計(jì)算：
　　Vo=（1+R2/R3）Vref

　　方案2：雙電壓輸出應(yīng)用（Vin=5V和12V）
　　作為一個(gè)同步降壓開關(guān)模式的電源控制器件TPS56XX應(yīng)用在需要雙電壓輸出和寬電壓輸入范圍的直流負(fù)載應(yīng)用中（如多組DSP應(yīng)用）。采用TPS56xx的同步降壓轉(zhuǎn)換器具有固定輸出電壓(3.3V、2.5V、1.8V和1.5V),可為有負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)要求的DSP、高速存儲(chǔ)器和類似的處理器提供性能卓越的電源解決方案。

　　 帶有用戶選擇端的滯后控制器可有效消除負(fù)載變化所引起的上沖和下沖現(xiàn)象。輸入禁止引腳一方面用于控制上電順序,另一方面與低電壓禁止引腳確保系統(tǒng)電源在處理器運(yùn)行之前電壓輸出正常。典型的應(yīng)用電路見圖2。具有精確的3.3V輸出是該電路的優(yōu)點(diǎn)。用TPS5615、TPS5618和TPS5625將分別獲得2.5V、1.8V和1.5V的輸出電壓。 
　　 基于TPS56xx的TI DSP電源解決方案參見圖3。關(guān)于1.5V內(nèi)核電源和3.3V I/O電源的應(yīng)用電路,參見先前的描述。將PWRGD引腳與另外一個(gè)電源的使能引腳相連,可產(chǎn)生電源開啟順序（先內(nèi)核上電，再外設(shè)上電）。大約10秒種之后（時(shí)間由C21R10和R14設(shè)定見圖2）PWRGD引腳電壓升高從而驅(qū)動(dòng)另外一個(gè)TPS56xx器件。

　　方案3：寬輸入范圍單電壓應(yīng)用（Vin=4.5～25V）
　　TITPS5602是一個(gè)雙通道同步降壓開關(guān)模式的電源控制器具有雙通道和反饋控制快速的優(yōu)點(diǎn)。它是專為輸入電壓范圍寬的DSP應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。由于每個(gè)通道都是獨(dú)立的因此可通過設(shè)置待命引腳來獲得上電和下電順序。寬輸入范圍和可調(diào)整的電壓輸出使TPS56xx適合多種應(yīng)用。

　　圖4是采用TPS5602的典型應(yīng)用電路。該電路包括一個(gè)輸出電壓為1.8V和3.3V的雙通道同步降壓轉(zhuǎn)換器。兩個(gè)輸出電壓不僅互不依賴而且可通過取樣電阻（如R1、R2、R3和R4）調(diào)整它們的輸出范圍（大約在輸入電壓和1.2V之間）。輸出電壓OUT1和OUT2的方程式如下其中參考電壓為1.185V。
　　Vout1=(1+R3/R2)Vref
　　Vout2=(1+R4/R1)Vref