基于TMS320C6678 DSP的電源設計方案

　　1 電源硬件電路設計與計算

　　1.1 系統總體方案設計

　　圖1是系統的組成框圖。采用統一的12 V電源進行供電，DSP的內核電壓由一片UCD9244和兩片UCD7242組成；經過TPS54620產生的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過濾波網絡的處理，這樣做可以降低電源的紋波、噪聲，同時也可以很好地解決PCB布板帶來的其他干擾問題。

圖1 系統組成框圖

　　雖然DSP不要求內核電壓與IO之間有特殊的上電時序，但假如有某個模塊的電源處于錯誤狀態時，得保證整個系統的所有電源都不在工作，否則，會嚴重影響器件的使用壽命與可靠性。所以，在本設計中，上電時序為CVDD，VCC1V0，VCC1V8，VCC1V5，VCC0V75;其中CVDD與VCC1V0的上電時序通過對UCD9244芯片進行編程實現，其他模塊的上電時序通過TPS3808系列芯片，前一級對后一級產生控制信號實現。掉電時序和上電時序完全相反，這樣可以防止大量的靜態電流和器件過壓情況發生。

　　任何DC/DC變換器在開始設計時，工作頻率的選擇都是很關鍵的。它主要取決于3個因素：最大效率，最小尺寸和閉環帶寬。工作頻率高，通常效率就低，設計尺寸小。綜合考慮，在本設計中，選擇750 kHz.

　　在設計的最后，為關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試，同時，在電路上電不正常的時候可以馬上發現哪個模塊出錯，從而可以很快地找到原因。

　　1.2 UCD9244控制電路

　　UCD9244芯片是數字PWM控制器，能同時控制4路輸出，開關頻率達到2 MHz，采用PMBus v1.2標準。PMBus是電源管理總線，是從SMBus發展過來的，在數字通信總線上與電源轉換器進行交流。圖2是UCD9244的控制電路圖，輸出電壓的調節主要有兩種方式，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，但本設計中本來就是作為DSP的電源，所以采用另一種調節方式--通過PMBus命令語句，對輸出電壓幅值進行控制，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，同時也對高溫、過流等異常情況增加了保護措施。

圖2 UCD9244控制電路圖