鉅大LARGE | 點擊量:1059次 | 2019年11月08日
集成式電源管理單元簡化基于FPGA的系統
考慮具有1路12V輸入和5路輸出的FpGA的多軌電源管理常見設計規格:?內核電軌:1.2V(4A)?輔助電軌:1.8V(4A)?I/O電軌:3.3V(1.2A)?DDR存儲器電軌:1.5V(1.2A)?時鐘電軌:1.0V(200mA)
FpGA供電應用實例
典型的分立方案有4個開關穩壓器連接到12V輸入軌。一個開關穩壓器的輸出預調節LDO以降低功耗。另一種方法是使用一個穩壓器將12V輸入降壓至5V中間軌,然后再經調節以產生所需的各個電壓。該方案的成本較低,但由于采用兩級電源轉換,效率也較低。在以上兩種方案中,各穩壓器都必須獨立使能,因此,可能需要一個專用電源時序控制器來控制電源的時序。噪聲可能也是一個問題,除非所有開關穩壓器都能同步以降低拍頻。
將多個降壓調節器和LDO集成到單個封裝中,可顯著縮小電源管理設計的總體尺寸。此外,與傳統分立方案相比,智能型集成解決方案具有許多優勢。減少分立元件數目可大幅降低設計的成本、復雜度和制造成本。集成電源管理單元(pMU)ADp505x系列可在單個IC中實現所有這些電壓和功能,所用pCB面積和元件大幅減少。
為了最大程度地提高效率,各降壓調節器均可直接從12V電壓供電,從而無需預調節器級。降壓調節器1和2具有可編程電流限值(4A、2.5A或1.2A),因此電源設計師可以快速輕松地為新設計改變電流,大大縮短開發時間。LDO可由其中一個降壓調節器供電,提供低噪聲1V電源軌用于噪聲敏感的模擬電路。
某些設計中,兩者都很重要:對較高電流軌使用較低的開關頻率以提供最高電源效率,對較低電流軌使用較高的開關頻率以縮小電感尺寸和實現最小的pCB面積。主開關頻率提供一個2分頻選項,允許ADp5050以兩種頻率工作。降壓調節器1和3的開關頻率可通過I2C端口設置為主開關頻率的一半。