基于TPS54350型DC-DC变换器供电系统设计

摘要：□□□□□□□□□□□□□ MOSFET的TPS54350型高效DC—DC变换□□□□□□□□□□□□ TPS54350□□□□□□□□□□□□□□□□□□供电系统的详细设计方案和参考电路． 同时也对实际工作中可能出现的问题进行了讨论，供硬件设计者参考。关键词：DC口DC变换器：TPS54350；信号处理器：供电系统引言TPS54350□□□□□(TI)新推出的一款内置 MOSFET的高效DCDDC变换□□□□□□ 16引脚HISSOP□□□□□□□□□□ 3A时，输入电压范围为5V~20V。该变换器极大地简化了 负载电源管理的设计， 使得设计人员可直接□□□□□ (□□□□□□□□□□□□ )□□□□□□□□ (DSP)□□□□□程门阵列(FPGA)及微处理器供电。TPS554350SWIFT(采用集成FET技术的开关)DC口DC变换器的效率高达 90口以上， □□□□□□□□□□□□□□□□ 带□□□□(LCD)的监视器与电视、硬盘驱动、视频图像卡以及 9V或12V墙式适配器负载点稳压装置。2TPS54350□□□□□□2口1TPS54350的特性TPS54350型DC口DC□□□□□□□□□□：□□□□□□ 3A时口效率达 90%以上；□□□□□□ 4口5V一20V：□□□□□□□ 0口891V(精确度为 l口)；可编程外部时钟同步：□□□□□ (1)WM)□□□□□□250kHz□500kHz或250kHz~700kHz的可调节范围：峰值电流限制与热关断保护：可调节的欠压关断；内部软启动：电源安全输出。2口2TPS54350□□□□□□□□□2．2．1引脚功能VIN：电压输入引脚，范围为 4口5V口20V,必须旁路连接一个低等效串联电阻（ESR）的10pF陶瓷电容器：UVL0：欠压闭锁输出：PWRGD：开口输出。口引脚为低电平时，表示输出低于期望的输出电压值。PWRGD□□□□□□□□□□□□□□□□□□□：RT：频率设置引脚。在 RT引脚与地（AGND）□□□□□□□□□□□□□□率。将RT□□□□□□□□□□□□□□□□□□□；SYNC：双向 I口。同步引脚。当RT□□□□□□□□□□, SYNC为输出：当它与一个下降沿信号连接时，亦可作为一个输入端口来同步系统时钟：ENA：使能引脚。低于 0口5V□□□□□□□□；□□□□□□；COMP：误差放大器输出：VSENSE：误差放大器转换节点，基准电压值：AGND：模拟地，内部与感应模拟地电路连接。与 PGND和PowerPAD连接：PGND：电源地，与AGND和PowerPAD连接；VBIAS：内部 8口0v□□□□□□□□□□ 1只0口1pF的陶瓷电容器：PH：相位端，与外部 LC□□□□□；BOOT：在BOOT引脚与PH□□□□□□□□ O口1pF的陶瓷电容器。2．2电路功能TPS54530□□□□□□□□□□□□□□□□□ 电压降至 0口891V口其精度可达l%DTPS54530□□□□□MOSFET□□□□□□□□□□□ MOS-FET栅极驱动器。此外，该器件还采用了 高性能电压误差放大器，极大地改善了瞬时条件下的性能， 从而可灵活选择输出滤波电感器与电容器。 开关频率固定在 250kHz或500kHz,□□□□□□ 高到 700kHz，以缩小无源组件的尺寸。图1示出TPS54350□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□,□□□□□□□ R2□□□,□□□□□□□□□□□□□ l中□□□□□ 12V,输出电压为 3口3V,其中R2的计算公式为：R2=R1x0．891／(Vo-0.891)R1=1KQ

巴：E"门QDM*3范甫”巴：E"门QDM*3范甫”-I斜4l：FNt66UAL!:]lfLP-3OJDCE用I电JE为12V到3.3V的冉型应用电培“孙丫纸弊E表1给出当 Rl=lk。和R1=10k。,□□□□□□□□□□ R2的值。笔者设□□□□□□□□ 1□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ R2不□□□,□□□□□□□□□□ 1。另外，对于设计者来说，设计电路时要考虑到表2□□□□□□□□□□□□□ R。=1k。□表1典型应用电路中的几种阻值关系RI=】knKI-iokn输出电压/VR2的阻值/kfl需出电压/VR2的阻值/kfl1.22.871.228.71.51.471.514,7L80.96LH9.62.5注5492.55.493.30.3743.33.742设计时要考虚的几种数值设计因一举例输入电压范围输出电压输入纹波电压额定输出电流工作频率6V~IHV3.3V300mV3A500kHz3TPS54350□□□□□□□□□□3．1系统组成及供电电路本信号处理系统采用的是达信号处理系统．系统主要由往使用的MAX1951和。PEG1117□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□AD1公司的TS201S型ADSP□□□□□□□□□5个DSP、1个FPGA和7个TPS54350本信号处理系统采用的是达信号处理系统．系统主要由往使用的MAX1951和。PEG1117□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□了TPS54350型DC口DC变换器口从表1□□□□□ TPS54350可以输出313V、2D5V和1D2V□□□□□□□□ DSP采用240MHz时钟，每个指令周期约为 4117ns。根据TS201S型ADSP的工作条件可知， 当温度为25口、时钟 CCLK(为250MHz时，□□□□□VDD(W25V)供电电流典型值为 1D2A,VDD□□□□□□□ 137mA。TPS54350□□□□□□□□ 3A1所以此系统的设计是合理的。TigerSharDSP有3□□□,□□□□ 215V(VDD_Io)为I10供电；数字112V(VDD)为DSP□□□□；□□ 1』2V(VDD_A)□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 5V,经过TPS54350得到2』5V和1』2V的电压。各片 DSP的数字1』2V(VDD)电源各由1个TPS54350供给。5个。DSP内部模块1』2V(VDD)□□□□DSP的VDD(+1』2V)经滤波网络后解决。 5□□DSP的FO2』5V电源直□□□□□□ 5V经过TPS54350得到2』5V统一供给，同时提供 FPGA(EPU1。K30)的VccM(+2』5V)电压。其中FPGA的Vcc_IO(+3』3V)利用TPS54350输出的+3.3V□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 2所示。图3示出单个DSP的内核供电电路框图及外围电路配置。DSP2Vim.]□TPS54350DSP2Vim.]□TPS54350第1个一期小3』2问题及其解决方案T37S54350采用小型16引脚HTSSOP□□□□□□□□□□,□□□□PC板时最好给TPS54350□□□□□,T37S54350采用小型16引脚HTSSOP□□□□□□□□□□,□□□□PC板时最好给TPS54350□□□□□,电源线尽量粗一点。在TPS54350□□□□□上滤波网络，尽量保证得到比较合适的电压。系统中的EP1K30□□□□□□□□□□□□□□□ 于EP1K30需要一个配□□,□□□□ DSP□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□ FPGA完成□□□□□□□□ DSP□□□□□□□□□□□ 延长TStart_I0的低电平时间，以避免DSP□□□□□□FPGA□□□□□□□□□□□□□□□□□□□DSP□□□□□□FPGA□□□□□□ □,□□□□□□□□□□□□□□□□□□DSP□□□□□□□□ TigerSharcTS201S要求数字2口5V和1-2V应同□□□□□□□□ □□,□□□□□□ 1口2V电源先上电口I/0的2口5V电□□□□□□□□□□ 2D5V□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 1口2V□□□□□□ □□