应用于红外热像仪的TMS320DM6437电源设计

根据TMS320DM6437的数据手册，其需要VCORE (1.2V)、VDDR(1.8V)和VI/O(3.3V)三种电源，内核电源的最大电流为597mA，而I/O电源的最大工作电流是25mA。另外，还需考虑上电顺序。同时，热像仪的调焦电机需12V电源，其他IC选用3.3V器件，因此，整个系统需12V，3.3V，1.8V及1.2V四种电压。　　电源系统设计　　TPS54350是具有内部MOSFET的高效 DC/DC转换器，连续输出电流为3 A时，支持输入电压范围为4.5～20V，可使设计人员直接通过中压总线(而非依赖额外的低电压总线)为DSP、FPGA和微处理器供电。TPS54350构成的DC/DC转换器效率高达90%以上，非常适用于低功耗的液晶显示屏、监视器、液晶电视机、硬盘驱动器、视频图像卡以及9V或12V墙式适配器的负载稳压装置。TPS54350的输出电压可调低至0.891V(精确度为1%);PWM 频率固定为250kHz、500kHz或250～700kHz的可调节范围，还具有完善的保护功能。因此，TPS54350符合系统设计要求。　　1 TPS54350引脚功能

VIN：电压输入引脚，范围为4.5～20V，必须旁路连接一个低等效串联电阻(ESR)的10μF陶瓷电容器。　　UVLO：欠压闭锁输出。　PWRGD：开漏输出。该引脚为低电平时，表示输出低于期望的输出电压值。　　RT：频率设置引脚。在RT引脚与模拟地(AGND)之间接一个电阻器来设置转换频率。将RT引脚与地连接或是悬空，可以来得到一个内部的备选频率。　　SYNC：双向I/O同步引脚，当RT引脚悬空或置低时，SYNC为输出;当它与一个下降沿信号连接时，亦可作为一个输入端口来同步系统时钟。　　ENA：使能引脚，低于0.5V时，芯片停止工作;悬空时被使能。　　COMP：误差放大器输出。　　VSENSE：误差放大器转换节点，基准电压值。　　AGND：模拟地，内部与感应模拟地电路连接。与PGND和PowerPAD连接。　　PGND：电源地，与AGND和POWERPAD连接。　　VBIAS：内部8.0V偏置电压，引脚要接一个0.1μF的陶瓷电容。　　PH：相位，与外部LC滤波器连接;

BOOT：在BOOT引脚与PH引脚之间连接一个0.1μF的陶瓷电容。　　2 电路分析　　① 输出电压可调　　TPS54350的输出电压是可调的，如图1所示，通过改变电阻R2 的值来得到期望的输出电压值。R2的计算公式为：R2=(R1×0.891)/(V0-0.891) (1)　　图1中的输入电压为12V，为得到3.3V的输出电压，将R1取一定值1kΩ，此时根据公式(1)计算可得，R2=374Ω。

图1 12V转3.3V/1.8V典型电路

表1为当R1为10kΩ时，几种输出电压下R2的推荐值。

同理，要得到1.8V的输出电压，将R12取1kΩ，则R7应为976Ω。根据以上设计我们可以得知，TMS320DM6437来实现电源系统，可根据环境的变化而采用不同的算法和参数，从而使红外热像仪稳定。