基于TMS320C6678 DSP的電源設(shè)計(jì)方案

　　1 電源硬件電路設(shè)計(jì)與計(jì)算

　　1.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

　　圖1是系統(tǒng)的組成框圖。采用統(tǒng)一的12 V電源進(jìn)行供電，DSP的內(nèi)核電壓由一片UCD9244和兩片UCD7242組成；經(jīng)過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布板帶來的其他干擾問題。

圖1 系統(tǒng)組成框圖

　　雖然DSP不要求內(nèi)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(tǒng)的所有電源都不在工作，否則，會嚴(yán)重影響器件的使用壽命與可靠性。所以，在本設(shè)計(jì)中，上電時(shí)序?yàn)镃VDD，VCC1V0，VCC1V8，VCC1V5，VCC0V75;其中CVDD與VCC1V0的上電時(shí)序通過對UCD9244芯片進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，其他模塊的上電時(shí)序通過TPS3808系列芯片，前一級對后一級產(chǎn)生控制信號實(shí)現(xiàn)。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)電流和器件過壓情況發(fā)生。

　　任何DC/DC變換器在開始設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)尺寸小。綜合考慮，在本設(shè)計(jì)中，選擇750 kHz.

　　在設(shè)計(jì)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(diào)試，同時(shí)，在電路上電不正常的時(shí)候可以馬上發(fā)現(xiàn)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(shù)字PWM控制器，能同時(shí)控制4路輸出，開關(guān)頻率達(dá)到2 MHz，采用PMBus v1.2標(biāo)準(zhǔn)。PMBus是電源管理總線，是從SMBus發(fā)展過來的，在數(shù)字通信總線上與電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)行交流。圖2是UCD9244的控制電路圖，輸出電壓的調(diào)節(jié)主要有兩種方式，一種是通過VID接口，這種方式需要有DSP或者專用集成電路的控制，但本設(shè)計(jì)中本來就是作為DSP的電源，所以采用另一種調(diào)節(jié)方式--通過PMBus命令語句，對輸出電壓幅值進(jìn)行控制，這種方式也更為簡單有效。為保證UCD9244整體工作，在工作電壓輸入端增加了旁路電容來減少電壓紋波，同時(shí)也對高溫、過流等異常情況增加了保護(hù)措施。

圖2 UCD9244控制電路圖