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负载点(POL)电源设计技术和参考设计

时间:12-25 来源:互联网 点击:

相关规范,以确保稳压精度可以满足处理器的要求。另一个影响稳压精度的因素是稳压器外部反馈电阻的容差。

  在要求精确容差值的情况下,我们推荐使用±1%的容差电阻。另外,在将这种电阻用于编程输出电压时,其将会提供额外±0.5%的精度。具体的计算公式如下:

  输出电压精度=2×(1-VREF/VOUT)×TOLRES

  第三个影响因素是输出纹波电压。一个卓越的设计实践是针对低于1%输出电压的峰至峰输出电压进行设计,其可使电源系统的电压精度提高±0.5%。假设为±2%基准精度,那么这3个影响因素加在一起则为±3%的电源系统精度。

  DaVinci CVDD电源要求一个可带来±4.2%精度的50mV容差的1.2V典型内核电源。3.3V DVDD电源具有一个可带来±4.5%精度的150mV的容差,而1.8V DVDD电源则具有一个可带来±5%精度的90mV的容差。使稳压器靠近负载来减少路由损耗是非常重要的。需要注意的是,如果电源具有3%的容差,且处理器内核电压要求具有4.2%容差的情况下,我们就必须对去耦网络进行设计,以能够适应1.2V电压轨的1.2%精度或14mV容差。

  历史经验数据显示,内核电压随着处理技术的发展而不断降低。对内核电压稍作改变,便可提供更高的性能,或节省更多的电量。选择一个具有可编程输出电压和±3% 以上输出电压容差的稳压器是一种较好的设计方法。相比从零开始重新设计一种全新的电源,简单的电阻器变化或引脚重新配置要容易得多。因此,我们要选择一款可以支持低至0.9V或更低输出电压的稳压器,以能够最大化地重用,并帮助简化TI片上系统(SoC)器件未来版本的使用。

我们构建了若干电源管理参考设计,并经过数字音频/视频应用的测试。这些应用均使用了TI的TMS320DM6443和TMS320DM6446处理器,其能够满足排序、电压精度和启动要求。图1显示了12V电源的参考设计,该设计使用了TPS62111同步降压转换器、TPS62040同步降压转换器以及TPS73618低压降调节器,以分别提供3.3V、1.2V和1.8V电压轨。这种参考设计包含了一个简单的外部MOSFET、电阻和电容延迟电路,以使3.3V电压轨能够适应自升压模式排序方案要求。TPS62040不但提供了1.2V的内核电压,而且还可满足引脚5软启动电容的排序要求。这种解决方案拥有±3%容差,90%以上的效率。为了能够适应主机升压模式排序方案要求,我们可以添加一个类似的MOSFET、电阻以及电容电路添加至1.2V电压轨。

  图1显示了复位电路,该电路使用TPS3808和TPS3803电源电压监控器来监控电压轨的变化情况。请您使用最小值的TPS3808G01(U5),来安装图中所示的复位电路电源。如果需要超过3.3V电压轨的1.5A电流和1.2V电压轨的1.2A电流的话,那么TPS54350和TPS54110 SWIFTTM DC/DC转换器可能会被分别用于实现3A和1.5A电流。SWIFT稳压器具有基于DaVinci技术的数字视频EVM的特点。

  

  图1轨电压复位和电压监控电路

  总结

  一旦充分了解了去耦、排序和容差要求以后,为DaVinci处理器设计一款电源解决方案就变得非常简单明了。在为所有高性能处理器设计电源时,坚持使用上述技术是一个相当不错的设计实践。

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