六、DM643X TPS54310电源芯片
1 TMS3320DM64xx系列SOC对电源的要求
TMS3320DM64xx系列SOC是应用于数字视频的片上处理平台，具有DSP与ARM双核结构，需要内核与I／0两种电源，而内核电源又分为CVDD(1．2V)和CVDDDSP(1．2V)，I／0电源分为DVDDl8(1．8V)，DVDDR2(1．8V)，DVDD33(3．3V)。由于通常TMS3320DM64xx用于嵌入式系统中，因而，电源电路设计不仅要考虑电压的精度、稳定度和外围电路的复杂度等问题，还要考虑低功耗问题，另外根据设计工艺，为了保证芯片正常工作，在系统上电、关机及稳压操作时，对这几种电源还有一定的排序要求，如果违反该要求，可能降低器件的性能或永久损坏器件。
图1(a)、图1(b)分别显示的是内核电源之间以及内核电源与I／0电源之间的上电时序。内核电源的上电时序依赖复位时选择的DSP启动模式：如果DSP初始化模式被配置为自启动模式，要求两个内核电源同时上电；如果DSP被配置为主机启动模式(即ARM启动DSP)，要求两个内核电源分别上电，CVIDD优先于CVDDDSP，而CVDDDSP必须在复位信号开启(关闭)之前上电。如图1(b)所示，I／O电源必须在CVDD电源上电后的100ns内上电，各个I／O电源的上电顺序没有要求。
2 TPS54310电源芯片功能：
3V-6V输入，3A输出开关电源，SYNCHRONOUS-BUCK PWM SWITCHER
引脚定义：
AGND
模拟地。POWERPAD要与之连接。
BOOT
Bootstrap input.。0.022uF to 0.1uF low ESR CAP 连接BOOT到PH。
COMP
Error amplifier output。连接补偿网络
PGND
电源地。和输入输出间大量辅铜提供回流通路。
PH
相位输入/输出
PWRGD 电源good开漏输出
RT
频率设置电阻输入，这里可以通过电阻设置fs
SS/ENA
SlowStart /输入输出使能，输入时做使能端，连接电容控制开始时间
SYNC
同步输入。双功能，做输入与外部晶振同步，或做内部开关频率选择。
VBIAS
内部偏置校正输出。提供校正电压到内部电路。用一个低ESR的电容连接到地
VIN
电平输入
VSENSE 错误放大反转输入
3 其他特性
3．1 灵活控制器件的启动／关断特性
上电过程中，当输入电压不够时，将内部电路置于静止状态，器件不工作；输入电压开始等于并超出正常的起始门限(2．95V)时，激活内部电路，控制器件开始工作。电压稳定后，当输入电压幅度再次降低到关闭门限(2．8V)时，器件停止工作。另外，由于内部比较器的滞后作用和2．5μs上升与下降沿抗尖峰电路的存在，降低了由于混入输入电压内的噪声而引起器件瞬间关断的可能性。
3．2 自定义启动时间
通过在SS／ENA(慢启动／芯片使能)管脚和AGND(模拟地)管脚之间加一个小电容(Css)能够达到延长启动时间的目的，延迟时间的计算公式为
3．3 设定转换频率
转换频率可以被设定为固定的350kHz或550kHz内部振荡器频率，也可以被设定为可调的280kHz～700kHz。振荡频率的设定由SYNC和RT管脚共同决定，当SYNC悬空或接地，而RT悬空时，转换频率为350kHz；当SYNC接入大于2．5V的电压，而RT悬空时，转换频率为550kHz；当SYNC悬空，而RT与地之间接入68k到180k之间的电阻时，转换频率为可调的280kHz～700kHz。
转换频率的计算公式为
式中：Fsw为转换频率；
R为端接在RT引脚上的电阻值。
3．4 过电流保护
判断电流流向，当电流从VIN流向PH时，启动高端场效应管和差分放大器，器件能够感知流经高端场效应管和差分放大器的电流，并将之与过电流门限进行比较，限流操作在每开关周期内进行。当达到限流门限时，高端场效应管会在200ns时间内关断，在吸收电流过量时，由热关断电路进行负载保护。
3．5 热关断
当温度超出150℃时，使用热关断电路关闭内部场效应管的电源，当温度低于热关断触发点10℃时，器件停止关断状态，并在慢启动电路的控制下重新开始工作。 |
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