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總系統(tǒng)電源電路設(shè)計

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-05-20 16:13:01 | 923 次閱讀

  EasyARM-i.MX283(7)A 需要 3 路電源:5V、4.2V 和 3.3V。
  其中,系統(tǒng)5V電源供給USB Host、液晶屏使用;4.2V電源供給CPU使用,經(jīng)過處理器 內(nèi)部PMU (電源管理單元),轉(zhuǎn)換出一路3.3V電源(供給NAND、啟動配置電路)、一路1.8V (供給DDR2);系統(tǒng)3.3V電源供給部分外圍電路使用,如TF卡、以太網(wǎng)、蜂鳴器、RTC、LED等。
  5V 電源
  5V電源直接由系統(tǒng)外部供給,有兩種供電方式:MicroUSB接口(J12)和OPEN工業(yè)插 頭(J3,間距5.08mm)。默認(rèn)采用MicroUSB接口供電,OPEN工業(yè)插頭默認(rèn)不焊接,用戶如 果需要采用該接口供電時要將J12 (MicroUSB)取下,將J3焊上。
  4.2V 電源
  4.2V電源僅供給處理器使用,綜合功耗、成本等因素考慮,決定采用成熟的NCP1529電 源方案,該芯片關(guān)鍵特性如下:
  高達(dá)96°%的轉(zhuǎn)換效率;
  輸出電源可調(diào):0.9V~3.9V;
  最大輸出電流1A;
  關(guān)斷電流為0.3^A,靜態(tài)電流28pA;
  開關(guān)頻率1.7MHz;
  集成短路、過流及ESD保護。
  NCP1529可極大縮小PCB面積、提升電源使用效率及減少發(fā)熱量,適合用于高密度電路 中,如便攜設(shè)備、電池供電系統(tǒng)。參考電路
  如圖4-6所示。
  輸出電壓可通過改變R10、R12的阻值來調(diào)節(jié),參考公式:
  V〇UT=VFBX (14R10/R12)  其中,反饋電壓Vfb = 0.6V。

3.3V 電源

  3.3V系統(tǒng)電源供給TF卡、以太網(wǎng)、蜂鳴器、RTC、LED等外圍電路,無需供給處理器。 綜合考慮系統(tǒng)功耗、成本、設(shè)計復(fù)雜度,決定采用SPX1117M3產(chǎn)生3.3V電源,SPX1117M3  最大輸出電流達(dá)800mA,完全滿足系統(tǒng)功耗需求。3.3V電路

  如圖4-7所示。
  i.MX28 內(nèi)部 PMU 介紹
  i.MX28多媒體應(yīng)用處理器內(nèi)部集成有高效的電源管理單元(PMU)。它由DCDC、若干個 線性穩(wěn)壓器及電池充電模塊組成。外部只需給CPU提供5V或4.2V電源(電池電源),PMU 就能自動產(chǎn)生CPU正常工作所需的所有電壓。這不僅極大降低了硬件成本,同時還降低了系統(tǒng) 電源設(shè)計的難度,使得1.MX28非常適用于電池供電的便攜設(shè)備。 圖4-8 PMU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

  如圖4-8所示,為i.MX28 PMU內(nèi)部框圖。PMU通過DC-DC轉(zhuǎn)換器或多路線性穩(wěn)壓器, 提供VDDIO、VDDA、VDDD、VDD1P5、VDD4P2等多種電源供應(yīng)處理器內(nèi)部和外部使用。
  各電源的關(guān)系及應(yīng)用如下:
  VDDIO:未啟動DC-DC轉(zhuǎn)換器時,由VDD5V經(jīng)線性穩(wěn)壓器輸出;DC-DC轉(zhuǎn)換器啟動后, 由DC-DC輸出得到。該電源可以為NAND Flash、SD/MMC等3.3V外設(shè)供電。
  VDDA:未啟動DC-DC轉(zhuǎn)換器時,由VDDIO經(jīng)線性穩(wěn)壓器輸出;DC-DC轉(zhuǎn)換器啟動后, 由DC-DC輸出得到。該電源可以為模擬器件、1.8V外設(shè)、DDR2或LP-DDR1等供電。
  VDDD:未啟動DC-DC轉(zhuǎn)換器時,由VDDA經(jīng)線性穩(wěn)壓器輸出;DC-DC轉(zhuǎn)換器啟動后, 由DC-DC輸出得到。該電源可以為CPU、時鐘電路等數(shù)字器件供電。
  VDD1P5:由VDDA經(jīng)線性穩(wěn)壓器輸出得到。該電源可以為外部LV-DDR2供電。 VDD4P2:由VDD5V經(jīng)線性穩(wěn)壓器輸出得到。該電源作為DC-DC轉(zhuǎn)換器的供電電源之一。 在為1.MX28處理器設(shè)計供電電源時,可為處理器PMU提供3種供電方式,分別是:
  5V單獨供電:如USB供電,5V電源適配器或5V線性穩(wěn)壓器供電;
  4.2V單獨供電:如電池供電,或通過線性穩(wěn)壓器、DCDC產(chǎn)生的4.2V電源供電;
  電池供電:即采用電池供電,5V電源作為電池充電電源。
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