基于TPS54350的紅外熱像儀電源設計

輸出電壓R2(kΩ)
1.228.7
1.514.7
1.89.76
2.55.49
3.33.74

同理，要得到1.8V的輸出電壓，將R12取1kΩ，則R7應為976Ω。

② 設置上電順序
如圖1所示，產生3.3V電壓的U1的PWRGD引腳接至產生1.8V電壓的U2的SS/EN引腳。這樣，即使電容擊穿，在開始上電時，產生3.3V電壓的U1輸出未達到閾值，PWRGD輸出低電平，產生1.8V電壓的U2處于關閉狀態，直至3.3V電壓穩定，這樣可確保3.3V先上電；掉電時，U1的輸出低于閾值，PWRGD引腳輸出低電平，U2的輸出關斷，保證1.8V先斷電。根據上述原理，在紅外熱像儀中采用一片TPS54350給DSP內核供1.2V電壓，另兩片54350分別給DSP外圍I/O提供3.3V電壓及1.8V的DDR電壓，設置上電順序為1.2V→3.3V→1.8V。

電壓監控與復位電路
在紅外成像儀系統中，由于視頻電路的高頻特性，開關的電磁輻射和線路噪聲都將干擾電路的器件工作電壓。且DSP對工作電壓要求較高，偏差不能超過 5％，一旦工作電壓超出該偏差，長時間工作容易縮短器件壽命甚至燒毀。因此，系統設計需要通過電壓監控電路實時監控器件工作電壓，確保系統提供穩定正常的電壓。

電壓監控電路工作原理：系統上電期間，監控器件的復位信號保持有效，使DSP始終處于復位狀態，一旦監控的電壓值達到規定的門限電壓，則釋放復位，DSP即可正常工作。在工作中，如果監控電壓低于門限值，監控器件再次發送復位信號使系統復位。

TPS3808是TI公司的一款具有低靜態電流、可編程延遲的監控電路。主要參數包括：輸入電壓范圍1.8～6.5V，上電復位可調整延遲時間1.25ms～10s，典型靜態電流2.4μA，高精度門限0.5％。

當TPS3808的SENSE引腳電壓低于門限電壓或MR有效時，復位引腳輸出復位信號，CT引腳用來設定復位延遲時間，若懸空延遲時間為20ms，通過電阻連接至VDD則延遲時間為300ms，也可通過電容接地，根據電容值的不同可將延遲時間設定為1.25ms～10s，電容值的計算公式如下：

CT(nF)=[tD(s)-0.5×10-3(s)]×175 (2)

本系統采用TPS3808G12、TPS3808G18和TPS3808G33分別對1.2V，1.8V和3.3V電壓進行監控，三者的門限電壓分別為1.12V、1.67V和3.07V，當輸入電壓低于門限電壓時，DSP就會收到復位信號，從而對電路進行了保護。另外，TPS3808還具有一個手動復位信號MR，可通過復位按鈕手動復位。

圖2 TPS3808典型應用電路

結語
經使用證明，以高性能DC/DC調節器TPS54350為核心設計的紅外熱像儀電源電路，能夠提供穩定精準的電壓，且能保證正確的上電時序。另外，電壓監控與復位電路使整個系統長期穩定工作，同時也避免因電壓波動而造成DSP加載異常。所以，本系統設計的電源系統也適用于其他DSP系統應用場合。