电源设计的总体方案: 纹波 噪声 上电顺序
AC/DC DC/DC称为开关电源
DC/AC AC/AC称为逆变器和变频器
LDO内部的晶体管工作在线性区,无法实现输入端和输出端的有效隔离 ,功耗较大。LDO成本低
DC/DC通过控制MOSFET的开关时间来控制输入输出回路的连通和断开的时间,进而输出不同的电压值,能耗较低。DC/DC的电流相对较大,输入输出有效隔离,但电路设计复杂成本较高。 输入与输出之间有少量延时。纹波和噪声较大。
纹波:呈现出规律性,类似交流成分。开关电源纹波的频率与开关管的纹波频率相同。如下图所示。其是跌在在输出直流上的交流成分。
噪声:无规律随机,受电路中非设计内因素影响,是开关电源产生的一种高频脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成,噪声的频率比开关频率高的多。噪声很大程度上与电路中寄生参数以及测试时候的外部电磁环境,PCB内部的干扰等有关。
电源设计的时候除了保证各个模块的正常供电 电压 电流外,还应该注意有时存在对各个模块上电时序的要求:
例如: 对于主控芯片来说,一般内核部分先上电,外围的SDRAM或其它的外围电路后上电。
可以通过控制电源芯片的使能引脚或通过控制BJT(MOSFET)来控制上电。
上电顺序的控制有以下几种方式:
1、DC/DC电源芯片转换的使能控制端;
2、基于专用的电源综合管理芯片 )——如TPS51116
PMIC的主要功用为控制电量流量及流向以配合主系统需要。在多个电源(例如,外部真流电源、电池、USB电源等),选取、分配电力给主系统各部分使用,例如提供多个不同电压的电源,并负责为内部电池充电。因为使用的系统多以电池为电源,其多使用高转换效率的设计,以减少功率损耗。
3、基于延时的缓启动电路对MOSFET栅级的驱动使能
4、基于CPU的IO口对MOSFET的栅级的控制。