基于TPS54350的紅外熱像儀電源設(shè)計(jì)

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(yīng)為976Ω。

② 設(shè)置上電順序
如圖1所示，產(chǎn)生3.3V電壓的U1的PWRGD引腳接至產(chǎn)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(shí)，產(chǎn)生3.3V電壓的U1輸出未達(dá)到閾值，PWRGD輸出低電平，產(chǎn)生1.8V電壓的U2處于關(guān)閉狀態(tài)，直至3.3V電壓穩(wěn)定，這樣可確保3.3V先上電；掉電時(shí)，U1的輸出低于閾值，PWRGD引腳輸出低電平，U2的輸出關(guān)斷，保證1.8V先斷電。根據(jù)上述原理，在紅外熱像儀中采用一片TPS54350給DSP內(nèi)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(shè)置上電順序?yàn)?.2V→3.3V→1.8V。

電壓監(jiān)控與復(fù)位電路
在紅外成像儀系統(tǒng)中，由于視頻電路的高頻特性，開關(guān)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(duì)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(zhǎng)時(shí)間工作容易縮短器件壽命甚至燒毀。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要通過電壓監(jiān)控電路實(shí)時(shí)監(jiān)控器件工作電壓，確保系統(tǒng)提供穩(wěn)定正常的電壓。

電壓監(jiān)控電路工作原理：系統(tǒng)上電期間，監(jiān)控器件的復(fù)位信號(hào)保持有效，使DSP始終處于復(fù)位狀態(tài)，一旦監(jiān)控的電壓值達(dá)到規(guī)定的門限電壓，則釋放復(fù)位，DSP即可正常工作。在工作中，如果監(jiān)控電壓低于門限值，監(jiān)控器件再次發(fā)送復(fù)位信號(hào)使系統(tǒng)復(fù)位。

TPS3808是TI公司的一款具有低靜態(tài)電流、可編程延遲的監(jiān)控電路。主要參數(shù)包括：輸入電壓范圍1.8～6.5V，上電復(fù)位可調(diào)整延遲時(shí)間1.25ms～10s，典型靜態(tài)電流2.4μA，高精度門限0.5％。

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

CT(nF)=[tD(s)-0.5×10-3(s)]×175 (2)

本系統(tǒng)采用TPS3808G12、TPS3808G18和TPS3808G33分別對(duì)1.2V，1.8V和3.3V電壓進(jìn)行監(jiān)控，三者的門限電壓分別為1.12V、1.67V和3.07V，當(dāng)輸入電壓低于門限電壓時(shí)，DSP就會(huì)收到復(fù)位信號(hào)，從而對(duì)電路進(jìn)行了保護(hù)。另外，TPS3808還具有一個(gè)手動(dòng)復(fù)位信號(hào)MR，可通過復(fù)位按鈕手動(dòng)復(fù)位。

圖2 TPS3808典型應(yīng)用電路

結(jié)語
經(jīng)使用證明，以高性能DC/DC調(diào)節(jié)器TPS54350為核心設(shè)計(jì)的紅外熱像儀電源電路，能夠提供穩(wěn)定精準(zhǔn)的電壓，且能保證正確的上電時(shí)序。另外，電壓監(jiān)控與復(fù)位電路使整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，同時(shí)也避免因電壓波動(dòng)而造成DSP加載異常。所以，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)也適用于其他DSP系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合。