文章目录
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- 概要
- 整体架构流程
- 技术名词解释
- 技术细节
- 小结
概要
本文主要介绍硬件单板电源设计流程。
整体架构流程
提示:这里可以添加技术整体架构
主要分三部:
电源需求:
根据硬件总体方案,确定各芯片所需的供电电压; 根据芯片的特点及系统性能指标需求,确定各电压的性能要求
电源树设计:
根据电源需求,选定电源模块或芯片,设计单板电源树; 根据电源树设计评估单板功耗,优化功耗设计
电源详细设计:
根据电源树设计选定的芯片,进行电源原理图设计; 可利用一些在线工具进行辅助设计;
技术名词解释
电源需求管理:电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗,优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。电源管理技术也称做电源控制技术,它属于电力电子技术的范畴,是集电力变换,现代电子,网络组建,自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术,现今已经广泛应用到工业,能源,交通,信息,航空,国防,教育,文化等诸多领域
技术细节
这里将举一个实际的例子,来分享设计的全过程 。
单板电源供电种类及数量:
主要芯片型号 | 数量 | 供电电压 | 需求电流 | 功耗 |
ADA4927-1 | 4 | ±5V | 20mA | 0.8W |
LMH6401 | 2 | +5V | 100mA | 1W |
ADL5205 | 2 | +5V | 175mA | 1.75W |
AD5666BRUZ-2 | 1 | +5V | 30mA | 0.15W |
AD9680-1000 | 2 | 3.3V | 130mA | 6.6W |
2.5V | 595mA | |||
1.25V | 910mA+N/A | |||
LMK04821 | 1 | 3.3V | 430mA(max) | 1.42W |
整板芯片功耗约11.72W,其中ADC的功耗占约50%,设计中需要重点关注ADC的散热问题
电源树的设计:
设计电源树时,考虑各芯片的电源性能需求及功率需求; 电源设计要降额设计,对于高可靠性的设备,可能还需要进行部分电源备份设计; 对于有推荐的高速模拟芯片供电方案,在无足够把握的情况下按推荐的设计
AD9680的电源需求
官方参考设计:
下面介绍一款电源设计在线工具:
WEBENCH电源设计器,这是一款在线设计工具
这里主要描述电源的输入输出要求,包括电源输入范围,电源输出范围及最大电流要求;
然后系统会推荐一些常见的方案,如图,提示有300多种符合要求的方案供选择,我们可以在进一步细化电源设计。选择合适自己方案的电源器件及方案。
最后这个软件还会提供波特图供设计参考
小结
提示:这里可以添加总结
例如:
本节主要描述了单板电源简单设计流程,以及在线仿真工具。