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小尺寸電源解決方案

作者:DavidPearson,JohnBowman 時間:2012-11-20 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  多通道(如圖2所示的微型PMU)內(nèi)置針對各種I/O電壓和輸出電容的補償功能,此外還集成軟啟動和保護電路。所有這些特性都可以縮短設(shè)計和故障排除時間?! ?/p>本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/139108.htm

  器件制造商正著手簡化電路板布局和器件貼放,引腳排列都考慮到讓無源組件盡可能靠近各放置。即便工程師對電源電路設(shè)計不甚熟悉或完全不了解,也不必再害怕使用復(fù)雜的多路輸出,屆時只需遵循制造商的電路板布局和元件選型指南即可。

  系統(tǒng)可靠性更高

  與分立解決方案相比,使用多通道穩(wěn)壓器設(shè)計改進了出現(xiàn)早期故障時的可靠性,因為在PCB上需要放置和檢查的元件較少。產(chǎn)品生命周期后期可能出現(xiàn)故障的器件和電路連接也比較少。此外,通過將電源監(jiān)控器、看門狗定時器和多個穩(wěn)壓器集成到單芯片解決方案中,還改進了系統(tǒng)級可靠性和壽命。

  有些多路輸出穩(wěn)壓器通過集成用于監(jiān)控I/O電壓軌的高精度上電復(fù)位電路,進一步增強了可靠性。在基于微處理器的典型系統(tǒng)中,上電復(fù)位電路用來確保內(nèi)核電壓軌處于正確的電平,然后才會讓處理器離開復(fù)位狀態(tài)。監(jiān)控這些供電軌有助于確保最終產(chǎn)品更加可靠。

  隨著新型微處理器和FPGA的內(nèi)核電壓軌越來越低,高精度上電復(fù)位電路變得更加重要。例如,ADP5041提供外部電阻可編程的上電復(fù)位,整個溫度范圍內(nèi)的精度為±1.5%,從而能夠精準地監(jiān)控最新一代微處理器、ASIC和FPGA的低壓內(nèi)核供電軌。這款器件還集成看門狗定時器,可以監(jiān)控微處理器代碼執(zhí)行活動,保證處理器安全可靠地工作。

  為提高電表等遠程系統(tǒng)的可靠性和正常工作時間,該穩(wěn)壓器集成了另一個看門狗電路。如果系統(tǒng)不能正常工作或正確響應(yīng),這樣可以讓遠程系統(tǒng)能夠自動“周期供電”。

  低噪聲解決方案

  電磁噪聲仍然在困擾著基于微處理器的的設(shè)計人員,并且隨著設(shè)計變得日益復(fù)雜,這一問題還在惡化。電源通常是這類不良噪聲的來源。

  通過小心地排列器件引腳,可以減小電磁噪聲的影響。讓外部無源元件盡可能靠近各穩(wěn)壓器,可以最大程度地減小電路板寄生效應(yīng)和噪聲。

  另一個電源噪聲源是在突發(fā)模式下的穩(wěn)壓器。強制PWM開關(guān)穩(wěn)壓器工作在恒定PWM模式下可以消除這一問題。多通道穩(wěn)壓器上提供專用MODE引腳,因此允許通過微處理器I/O端口進行控制,當受電電路對寬帶噪聲敏感時,這一特性非常有用。

  為了進一步減少噪聲,新的集成功率器件通過在集成LDO上提供低輸入電壓范圍進行了優(yōu)化。這使它們能夠?qū)⑵渲幸粋€降壓穩(wěn)壓器與LDO相結(jié)合,從而提供高效率的低噪聲輸出。例如,集成到公司µPMU中的LDO采用1.7V至5.5V的輸入范圍。降壓穩(wěn)壓器可以用作前置穩(wěn)壓器,實現(xiàn)5V輸入到1.8V輸出的高效率壓降,然后將此1.8V電壓施加于LDO的輸入端,以提供低噪聲的1.2V輸出,從而為敏感的模擬電路供電。

  集成LDO具有高電源抑制比(即便Vin-Vout裕量較低)和低固有噪聲。此外,穩(wěn)壓器之間的串擾也被降至最小。為噪聲敏感型電路供電時,所有這些特性都很重要。

  同時,ADP5034采用了相移技術(shù);集成降壓穩(wěn)壓器180°反相工作,從而減少了對輸入濾波的需求,并允許使用更小的輸入電容。


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