单电池dsp的电源供给系统

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1、单电池DSP的电源供给系统

2、第1内容显示中lunouseg(this)">有多种不同的方法可供选择。正常情形下，需要两个系统电压：一个给DSP核使用，另一个则支持DSP的I/O单元和系统的其余部分。这类应用的主要考虑因素之一，是电源供给器必须拥有很高的工作效率以延长电源的供电时间。本文将介绍一些直流电压转换器的电路设计方式，并以MP3网络音频播放机为范例，解释系统的设计方式，并分析电源的工作效能、转换效率以及成本。问题提出今天的DSP组件大都需要两组电源，而且所能容忍的误差范围有限，因此不可能将电池

3、的输出直接送给它们使用，而必须设计适当的直流电压转换解决方案。负载则是另一项设计挑战。图1以网络音频播放机评估模块为例，显示了核心与系统供给电流的瞬时变动。当评估模块工作时，会有不同的软件程序顺序执行，例如唤配DSP来服务DMA中断要求、执行译码的工作、或是存取媒体中的资料，这些都会反映在核心与系统电流的瞬时变动方面。由于核心与系统都必须使用同样的电源，因此当电源脉冲同时出现的时候，系统的工作就可能发生问题。因此，工程师必须用很低的成本提供很高的工作效能，特别是对于使用电池的产品，当要求电源供给电源

4、拥有高工作效能时，就表示它必须提供最大的电源转换效率以及很长的电池使用时间。500)this.style.ouseg(this)">直流电压转换器解决方案以下降介绍直流电压转换器的不同设计方式，它们都可支持DSP核心与系统电路（这些电路都需要两组电源供给）。我们会用TI（德州仪器公司）的网络音频播放机评估模块来实验这些设计，这套评估模块采用了一个TMS320VC5410DSP组件，需要3.3C的系统电源以及2.5V的DSP核电源。500)this.style.ouseg(this)">这里所介绍的直

5、流电压转换器都必须同时支持碱性电池、镍镉电池或是镍猛氢电池，因此必须能够应付0.9～3.0V范围的输入电压；另一方面，因为系统必须使用3.3V的电压，而这已高于最大的输入电压，因此需要一套升压方案。本文将讨论三种不同的电路：第一种电路是使用一个升压转换器，然后在后面串接另一个LDO稳压器；第二种方法是利用一个可提供两组输出电压的“驰反式转换器”（flybackconverter）；最后一种电路则是在升压转换器的后面串接一个降压转换器。1.升压转换器与一个线性稳压器串联500)this.style.o

6、useg(this)">图2是第一种解决方案，也是最简单的方法，就是在升压变压器的后面串接一个线性稳压器；我们将升压转换器的输入端直接连到电池，然后再把输出端（也就是系统电源的输出端）串接到另一个线性稳压器，由它来产生较低的核心电压。图2所示，标准的升压转换器会包含一个主动开关，它的动作是由一个“脉宽调制”（P）的机制来控制。当开关导通时，电池会对电感器充电，若这个主动开关被切断，那么电流就会通过整流器，然后进入输出电容，于是这个电容就被充电。受到了升压转换器特性的影响，它的输入电流会连续，但输出电

7、流却不会，因此当您在选择转换器的输入电容与输出电容时，这个特性是一项重要考虑的因素，后面将详细讨论这一点。为了提高转换效率，建议您使用一个同步整流器来搭配这个电压转换器。这种整流器为了降低导通时的功率损失，会使用一个MOSFET开关晶体管来取代常见的二极管。另一方面，为了要产生核心电压，我们还会使用另外一个线性稳压器。在这里的设计中，额定的电压降为0.8V（从3.3V降为2.5V），因此我们必须选择一个低压降的LDO线性稳压器。500)this.style.ouseg(this)">2.双输出电压的

8、驰反式转换器图3是一个提供了两组输出电压的驰反式转换器，这个驰反式转换器的输入端会直接连到电池。若从电池的角度来扑克，它的输入端与升压转换器的输入端非常类似，只有整流阶段有些不同；此时，电感器会被分成三个线圈，由初级线圈负责充电（与升压转换器相同），然后再透过两个次级线圈来放电。另一方面，它也是透过脉宽调制的方式来提供稳压功能，但只有一个输出端可被直接稳压，第二个输出端则是透过两个次级线圈的绕比来间接达到稳压效果。当电感器放电时，电流总是会流入电压最低的输出端。500)this.style.ouse

9、g(this)">必须注意的是，在某些极端的工作条件下，未稳压输出端可能发生问题，例如未稳压输出端承受了最大的负载，而稳压输出端却只有很小的负载、甚至完全没有负载。为了避免这个问题，若您决定使用脉宽调制的方式来控制稳压输出，而这个控制器又负责控制驰反电路的开关晶体管，那么这点也必须列入考虑。此外，在选择电容时，也须了解在这样的电路中，输入电流与输出电流都是不连续的。针对多组输出电压的驰反式电源供给，目前并没有转换器可支持这类电路的同步整流功能，因此不可能设计一个体积很