基于TMS320C6678 DSP的電源設計方案

　　1 電源硬件電路設計與計算

　　1.1 系統總體方案設計

　　圖1是系統的組成框圖。采用統一的12 V電源進(jìn)行供電，DSP的內核電壓由一片UCD9244和兩片UCD7242組成；經(jīng)過(guò)TPS54620產(chǎn)生的3.3 V電源可以為其他的電源電路供電；大部分的模塊電源需要經(jīng)過(guò)濾波網(wǎng)絡(luò )的處理，這樣做可以降低電源的紋波、噪聲，同時(shí)也可以很好地解決PCB布板帶來(lái)的其他干擾問(wèn)題。

圖1 系統組成框圖

　　雖然DSP不要求內核電壓與IO之間有特殊的上電時(shí)序，但假如有某個(gè)模塊的電源處于錯誤狀態(tài)時(shí)，得保證整個(gè)系統的所有電源都不在工作，否則，會(huì )嚴重影響器件的使用壽命與可靠性。所以，在本設計中，上電時(shí)序為CVDD，VCC1V0，VCC1V8，VCC1V5，VCC0V75;其中CVDD與VCC1V0的上電時(shí)序通過(guò)對UCD9244芯片進(jìn)行編程實(shí)現，其他模塊的上電時(shí)序通過(guò)TPS3808系列芯片，前一級對后一級產(chǎn)生控制信號實(shí)現。掉電時(shí)序和上電時(shí)序完全相反，這樣可以防止大量的靜態(tài)電流和器件過(guò)壓情況發(fā)生。

　　任何DC/DC變換器在開(kāi)始設計時(shí)，工作頻率的選擇都是很關(guān)鍵的。它主要取決于3個(gè)因素：最大效率，最小尺寸和閉環(huán)帶寬。工作頻率高，通常效率就低，設計尺寸小。綜合考慮，在本設計中，選擇750 kHz.

　　在設計的最后，為關(guān)鍵的電源供電部分添加了信號指示燈，若上電正常則可以使LED亮，它在電路中的作用主要是為了方便調試，同時(shí)，在電路上電不正常的時(shí)候可以馬上發(fā)現哪個(gè)模塊出錯，從而可以很快地找到原因。

　　1.2 UCD9244控制電路

　　UCD9244芯片是數字PWM控制器，能同時(shí)控制4路輸出，開(kāi)關(guān)頻率達到2 MHz，采用PMBus v1.2標準。PMBus是電源管理總線(xiàn)，是從SMBus發(fā)展過(guò)來(lái)的，在數字通信總線(xiàn)上與電源轉換器進(jìn)行交流。圖2是UCD9244的控制電路圖，輸出電壓的調節主要有兩種方式，一種是通過(guò)VID接口，這種方式需要有DSP或者專(zhuān)用集成電路的控制，但本設計中本來(lái)就是作為DSP的電源，所以采用另一種調節方式--通過(guò)PMBus命令語(yǔ)句，對輸出電壓幅值進(jìn)行控制，這種方式也更為簡(jiǎn)單有效。為保證UCD9244整體工作，在工作電壓輸入端增加了旁路電容來(lái)減少電壓紋波，同時(shí)也對高溫、過(guò)流等異常情況增加了保護措施。

圖2 UCD9244控制電路圖