DSP的双电源解决方案
dsp电源方案
dsp电源方案一、引言在现代电子设备中，数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）被广泛应用于音频、视频、通信等领域。
而为DSP提供稳定可靠的电源方案是确保其正常运行的重要前提。
本文将介绍几种常见的DSP电源方案，并分析其优缺点。
二、线性稳压器方案线性稳压器是一种常见的DSP电源方案。
其基本原理是通过电流放大器和反馈控制回路来稳定输出电压。
线性稳压器具有稳定性好、噪声低的特点，适用于对供电质量要求较高的应用场景。
然而，线性稳压器存在一些缺点。
首先，其效率较低，由于其过剩功耗较大，导致能源浪费。
其次，线性稳压器对输入电压波动较为敏感，当输入电压变化较大时，输出电压可能不稳定。
此外，线性稳压器的体积较大，不适用于一些空间有限的应用场景。
三、开关稳压器方案开关稳压器是另一种常见的DSP电源方案。
开关稳压器通过开关管的开关状态控制输出电压的稳定性。
相比于线性稳压器，开关稳压器具有效率高、体积小的优点，适用于功耗较大的应用场景。
然而，开关稳压器也存在一些缺点。
首先，由于其开关管的开关动作会产生功率转换的噪声，使得其输出电压可能带有一定的纹波。
其次，开关稳压器对输入电压的要求较高，当输入电压波动较大时，输出电压也可能不稳定。
此外，开关稳压器的设计和调试难度较大，需要考虑开关频率、滤波电路等因素。
四、混合稳压器方案为了克服线性稳压器和开关稳压器各自的缺点，一种折衷方案是采用混合稳压器方案。
混合稳压器方案结合了线性稳压器和开关稳压器的特点，同时利用两种稳压器的优势，提供更稳定的电源输出。
混合稳压器方案一般采用线性稳压器和开关稳压器串联的方式。
线性稳压器起到滤波和稳压的作用，将开关稳压器输出的纹波进行滤除，提供干净稳定的电源输出。
这种方案有效地解决了开关稳压器输出纹波和线性稳压器效率低的问题。
五、其他电源方案除了线性稳压器、开关稳压器和混合稳压器外，还有一些其他的电源方案可供选择。
DSP第5章双供电DSP电源设计
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DSP应用技术 DSP应用技术
2.采用 通道 采用P通道 采用 通道MOSFET管和电源监测电路 管和电源监测电路
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采用P通道 采用 通道MOSFET管和内核电源监测电路 通道 管和内核电源监测电路
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1.LDO集成电路稳压器 1.LDO集成电路稳压器
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2.LDO集成电路稳压器和单电源监测电路 集成电路稳压器和单电源监测电路
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3.电源分配开关 3.电源分配开关 这种方法采用带有使能输入的电源分配开关和 带有稳定标识的DC/DC模块实现电源的上电次序控制 。 电源分配开关内部具有短路和温度保护，并提 供电平输入使能、过流输出等多种MOSFET器件没有 的功能，
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DSP应用技术 DSP应用技术
1.采用 通道 采用P通道 管和具有稳定标识的DC/DC 采用 通道MOSFET管和具有稳定标识的 管和具有稳定标识的
内核和I/O电源均为 供电的DSP系统 内核和 电源均为3.3V供电的 电源均为 供电的 系统
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第5章 双供电 章 双供电DSP电源设计 电源设计
基于DSP技术的逆变电源的设计
基于DSP技术的逆变电源的设计随着电子设备的普及和多样化，逆变电源在现代生活中扮演着重要的角色。
逆变电源是将直流电转换为交流电的电子设备，广泛应用于电子通信、工业自动化、新能源以及家庭电器等领域。
然而，传统的逆变电源存在着输出波形不稳定、效率低下等问题，这就要求我们寻找新的技术手段来改进逆变电源的性能。
基于数字信号处理（DSP）技术的逆变电源设计应运而生。
DSP技术是一种通过数字信号处理器进行信号处理和算法实现的技术，具有高速、灵活、精确的特点。
在逆变电源设计中，DSP 技术可以实现对输入直流电的采样、控制和调节，从而保证输出交流电的稳定性和质量。
首先，基于DSP技术的逆变电源具备更高的输出波形质量。
传统逆变电源的输出波形可能存在谐波失真等问题，而通过DSP 技术的精确计算和控制，可以消除波形畸变，使得输出交流电的波形更加纯净、稳定。
这样的优势在电子通信和工业自动化领域尤为重要，可以有效提高设备的运行效率和稳定性。
其次，基于DSP技术的逆变电源具备更高的能量转换效率。
传统逆变电源在转换过程中可能存在能量损耗，而DSP技术的精确控制和计算可以最大限度地减少能量损失。
通过实时监测和调节输出波形，DSP技术能够优化功率调制和开关控制，提高逆变电源的能量转换效率，降低能源消耗。
此外，基于DSP技术的逆变电源还具备更高的响应速度和灵活性。
传统逆变电源的控制方式相对固定，不够灵活。
而DSP技术可以实时监测输入和输出信号，根据实际需求进行精确的控制和调节。
这种灵活性可以满足不同场景下电源对输出波形、频率和电压的需求，提高电源的适应性和可靠性。
综上所述，基于DSP技术的逆变电源设计在提高输出波形质量、能量转换效率和响应速度方面具备明显优势。
随着DSP技术的不断发展和成熟，逆变电源的性能将得到进一步提升，为各个领域的电子设备提供更加稳定、高效的电源支持。
在未来，我们有理由相信基于DSP技术的逆变电源将发挥更重要的作用，推动电力电子技术的进步和应用领域的拓展。
基于DSP的双电源备自投控制器
本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术基于DSP 的双电源备自投控制器左江林，谢锡锋，黄丽娟(广西水利电力职业技术学院电力工程系,广西南宁530023)摘要：针对不间断供电的需求,提出了一种基于DSP 的双电源备用电源自动切换控制器设计方案，使用AD 模块完成数据采集，使用傅立叶算法进行数据处理，通过CAN 总线与监控主站进行通信，完成双电源备自投功能；实验验证了该设计的正确性及有效性，为双电源备自投控制器更新换代开辟了一条高性能低成本途径。
关键词：备用电源自动切换；数据采集；DSP 中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2016)06-0262-03Design of Intelligent Dual Power Automatic Switching Controller Based on DSP ZUO Jiang-lin,XIE Xie-feng,HUANG Li-juan(Department of Electrical Engineering,Guangxi Hydraulic and Electric Polytechnic,Nanning 530023,China)Abstract:Aiming at the demand of uninterrupted power supply ，a novel design method of intelligent dual power automatic switching controller based on DSP is presented ，The system can sample the signal in the same time with the an analog to digital converter module ，and process power quality ’s data in real time with FFT algorithm ，It can also communicate the data to moni-toring host with CAN Bus and Ethernet ，and finish the order from monitoring host ；the experiments verify the feasibility and reli-ability of the design proposed ，the design is an effective way for traditional BZT to upgrade.Key words:BZT;data acquisition;DSP随着社会的不断发展,人们越来越重视电能质量，很多精密设备仪器对供电可靠性要求非常高，在很多场合（比如：机场、医院、大型生产线等），为了确保供电的可靠性，需设置双电源，当主电源发生故障时,能切换到备用电源供电，这种切换功能通常是由备用电源自动投入装置（BZT ）完成。
电脑双电源供电方案解决方法
电脑双电源供电方案解决方法2009-12-05 14:28电脑硬件的迅速发展不光提高了电脑的运行速度。
在运行速度加快的背后，电脑的功耗也是直线上升，在2006之前几乎所有的桌面电脑用300W的电源就可以完美解决。
而在今天一张高端显卡的功耗就超过了200W，一个中高档CPU的功耗就125W。
很多电脑基本都是标配400W甚至500W－800W的电源，更有高端电源输出功率都达到2000W。
这让你不得不考虑买更大输出功率的电源。
然而高端电源的价格并不是每个人都能接受的，一个800W的电源价格更是高达1500多元。
另外很多人在购买了新配件（比如显卡等大功耗配件）升级后发现电源功率不够又得升级电源，这又是一大笔开销，另外升级换下的电源也只能闲置浪费掉。
相信很多朋友都听说过电脑双电源供电方案，其实这并不神秘，利用手头现有2个小功率电源实现1＋1＝2的效果，让2台电源在一起协同工作达到大功率电源的输出。
今天我就告诉你如何实现双电源供电。
(1)双 ATX 电源工作原理对于ATX电源，当用户按下机箱上的电源开关后，主板就会给 ATX电源送出一个启动信号，我们称之为PS-ON信号(一个高电平信号)，在电源收到这个PS_ON信号之后，ATX的主电源电路才会开始工作并输出电流。
而当我们要关机的时候，通过主板上的POWER按钮，可以让主板停止向ATX电源输出PS_ON信号，这个时候，ATX电源的主电源部分就停止工作，并截止电路的输出了。
对于双电源，我们只要将这个由主板产生的PS_ON信号，也同步输出到另一个ATX的电源的PS_ON信号端，从而同步的激活第2部ATX电源一起工作。
实际上，我们需要做的事情很简单，将两台ATX电源PS_ON用一根导线连接起来，而两台 ATX 电源的“电源地”再用一根导线连接起来就可以了(如图5)。
图5(2)实际改造过程在ATX电源的20PIN 的主板插头上，有一根绿色的线，这根绿色的线就是ATX电源的PS_ON信号连线，而其旁边三根黑色的连线则是电源的地线(如图6)。
DSP系统的电源和复位电路设计精
DSP系统的电源和复位电路设计(精)单片机与可编程器件ＤＳＰ系统的电源和复位电路设计・山东大学信息学院王立华・１．ＤＳＰ系统电源电路设计对于任何一个电气系统来说，电源是不可缺少的部分，在ＤＳＰ芯片内部一般需要有五种典型电源：ＣＰＵ内核电源、Ｉ／Ｏ电源、ＰＬＬ（ｐｈａｓｅｌｏｃｋｅｄｌｏｏｐ）电源、ＦＬＡＳＨ编程电源、模拟电路电源，其中后两种仅Ｃ２０００系列有。
另外根据使用的芯片类型不同，其内核电源、Ｉ／Ｏ电源所需的电压亦有所不同，在设计时所有这几种电源都要由各自的电源供电。
因此ＤＳＰ应用电路系统一般为多电源系统。
在进行电源设计时，需要特别强调的是模拟电路和数字电路部分要独立供电，数字地与模拟地分开，遵循“单点”接地的原则。
系统中的模拟电源（如ＰＬＬ电源、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ电源等）一般由（有噪声的）数字电源产生，主要有两种产生方式：一种是数字电源与模拟电源以及数字地与模拟地之间加铁氧体磁珠（ｆｅｒｒｉｔｅｂｅａｄ）或电感构成无源滤波电路（如图１），铁氧体磁珠在低频时阻抗很低，而在高生电源、地环路。
设计时尽量采用多层板，为电源和地分别安排专用的层，同层上的多个电源、地用隔离带分割，并且用地平面代替地总线，ＤＳＰ都有多个接地引脚，每一个引脚都要单独接地，尽可能地减少负载的数量。
ＤＳＰ系统电源设计中，一般采用单一的＋５Ｖ电源经过ＤＣ／ＤＣ变换得到其它数值的电源电压，如３．３、１．８、２．５Ｖ等。
＋５Ｖ电源一般可通过外部开关电源或交流２２０Ｖ经变压、整流、滤波直接得到，但这样得到的＋５Ｖ电源虽带负载能力强，但是纹波较大，一般不能直接应用到ＤＳＰ系统中，需要再经过ＤＣ／ＤＣ变换将该电压进行隔离稳压处理。
对于＋５Ｖ电源经过ＤＣ／ＤＣ变换得到其它数值的电源电压主要有四种方式：（１）采用低压差式的线性稳压器（ＬＤＯ），如ＴＰＳ７６７Ｄ３１８（双路输出，５Ｖ输入、３．３Ｖ／１．８Ｖ输出）、ＴＰＳ７６８３３（单路输出，５Ｖ输入、３．３Ｖ输出）等。
DSP的大功率开关电源的设计方案(精)
DSP的大功率开关电源的设计方案以TMs320LF2407A为控制核心，介绍了一种基于DSP的大功率开关电源的设计方案。
该电源采用半桥式逆变电路拓扑结构，应用脉宽调制和软件PID调节技术实现了电压的稳定输出。
最后，给出了试验结果。
试验表明，该电源具有良好的性能，完全满足技术规定要求。
引言:信息时代离不开电子设备，随着电子技术的高速发展，电子设备的种类与日俱增，与人们的工作、生活的关系也日益密切。
任何电子设备又都离不开可靠的供电电源，它们对电源供电质量的要求也越来越高。
目前，开关电源以具有小型、轻量和高效的特点而被广泛应用于电子设备中，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源。
与之相应，在微电子技术发展的带动下，DSP芯片的发展日新月异，因此基于DSP芯片的开关电源拥有着广阔的前景，也是开关电源今后的发展趋势。
1 .电源的总体方案本文所设计的开关电源的基本组成原理框图如图1所示，主要由功率主电路、DSP控制回路以及其它辅助电路组成。
开关电源的主要优点在“高频”上。
通常滤波电感、电容和变压器在电源装置的体积和重量中占很大比例。
从“电路”和“电机学”的有关知识可知，提高开关频率可以减小滤波器的参数，并使变压器小型化，从而有效地降低电源装置的体积和重量。
以带有铁芯的变压器为例，分析如下：图1 系统组成框图设铁芯中的磁通按正弦规律变化，即φ= φMsinωt，则：式中，EM= ωWφ M=2πfWφM，在正弦情况下，EM=√2E，φM=BMS，故：式中，f为铁芯电路的电源频率;W 为铁芯电路线圈匝数;BM为铁芯的磁感应强度;S为铁芯线圈截面积。
从公式可以看出电源频率越高，铁芯截面积可以设计得越小，如果能把频率从50 Hz提高到50 kHz，即提高了一千倍，则变压器所需截面积可以缩小一千倍，这样可以大大减小电源的体积。
综合电源的体积、开关损耗以及系统抗干扰能力等多方面因素的考虑，本开关电源的开关频率设定为30 kHZ。
DSP第05章 双供电电源设计+页码 - 复习
BP94
比【 1.8-V (或1.9 V)供电降到 1.5 V】早数个ms. D. 在【 1.8V (或1.9 V)供电降到 1.5 V】之前，应将复位保持于低电平至少8 μs.
时序太复杂，推荐使用LDO
F2812 Datasheet P98/162:
中文描述：双路输出低压降 (LDO) 稳压器
BP87
核供电则会使DSP和外设同时配制成输出功能引脚，若 DSP和外设输出的电平相反将会产生总线冲突。 4
内核和IO供电次序控制
单电源3.3V供电+电源监测
BP88
5
DSP上电及掉电时序分析
A. 1.8-V (或1.9 V)应在【3.3V电源达到至少2.5 V时】开始供电. B. Reset (XRS) 应保持低电平，直至电源和时钟稳定。 C. 当3.3V电源掉电时，电压监测器或LDO的复位控制应首先停止. 通常，这要
BP96
14
晶体振荡器及锁相环模块
/XF_LLDIS选择系统的时钟源： 低电平时采用外部时钟； BP96 高电平时，外部时钟经PLL倍频后为系统提供时钟。
15
EALLOW保护的寄存器
EALLOW ---Edit allow EDIS ---- Edit disable 以下寄存器受EALLOW 保护： 器件仿真寄存器 闪存寄存器 CSM 寄存器 PIE 矢量表 系统控制寄存器 GPIO MUX 寄存器 某些eCAN 寄存器
英文描述：Dual-Output Low-Dropout (LDO) Voltage Regulators
7
281X处理器供电原理图
电路设计时，一般采用LDO的复位输出作为
DSP的复位控制信号。
基于DSP技术的无扰动可控硅双电源切换装置的研究与应用
Ｕ ａ — Ａ ｔ ＞０ 的时候 ， Ｄ３ 阻断 ， Ｄ６ 导通，
一 咖 在 Ｒ两端，
“
即给 晶 闸管 Ｓ Ｃ Ｒ 的门极与阴极之 间加上 了 一 ・ 电压 ， 由 于 晶闸管 的门极与阴极之间存 在一 定内阻，则 门极有足够 的正 向电压和 电流 ，且 满足 阳极 电位 高于 阴极 电位 ，晶闸管 Ｓ Ｃ Ｒ
＝
２
｝ １
２
２
２
０
Ｏ
导通 ，晶 闸管 Ｓ Ｃ Ｒ 导 通后 ，
一 ・ ０ ，则 维持 电流 必 然
Ｓ
（
Ｓ
（
ｎ
ｎ
小于流过 可控硅 的 电流 ，可 以满足 维持 导通 的条 件； 同样在 厅 石 ＵＡ— Ａ ・ ＜０的时候 ，晶闸管 Ｓ Ｃ Ｒ ｇ ． 持续导通原理与此相同。 当 Ｇ断开 时，当 一 － 反相，导致 阳极 点电位低于 阴极 ２ — ３ ２— ３ 厅 点 电位 ，同时 由于 Ｇ断开 ，另外一个 晶 闸管无法 得到 门极的 正向电压和 电流 ，则此时两个晶闸管均 不导通 。因此两晶 闸管 同时响应 Ｇ断 开，要等待 一 － 反相一 次，在 最坏情况下 的 延 时为半个周期 １ ０ ｍｓ 。 根据可控硅技术参数及触发装置 电路原理 ，只需可控硅门 当优先 回路 电源 发生故障，系统可 以在 １ ５ ｍ ｓ 内自动切换至备 极触发 电压大于 １ ． ５ Ｖ即可实现可控硅开通 。 通过波形可看 出， 用 电源 工作 ，同时系统进行 自诊断报警 。系统出现故 障检修或 门极触发 电压为 １ ． ９ ７ ｖ，触发信号稳 定，为装置切换 功能的实 常规检修可在静 默状态下切换至旁路工作，切换过程保持对 负 现 奠定 了基础 。 载不间断供 电，恢 复过程也可做到无扰动切换，对上 级供 电无 ３ ． ２控 制方 法的实现过程 任何相序等要求 。 设备的主要功能是实时进行系统运行状态 的监控 ，监控的 ３ 控制系统 的实现 对象主要以两路进线 电源供 电电压进行检测和运算处理 ，这其 基于 ＤＳ Ｐ控制 技术可控 硅双 电源 切换装 置控制 系统 以采 中包括 了欠压和过压 的检测与切换时间的保 障。 集两路进线 电源 电压 ，经过软件运算处理， 由硬件电路发出执 由于 电网 电压通 常都是标准 的正弦波 ，正常情况下柜体的 行信号 ，最终 以控制 可控硅通 断为手段 ，从而达到控 制两 路电 两 路输 入三 相 电源 为 ： 源 无扰 动静态切换 。如 图 ２所示控制系统控制框 图。
经济实用的DSP电源解决方案
（ ）基 于计 算机 的控 制 系 统 ：可 以直 接使 用 计算 １ 机 内置 的开关 电源 ，这 个 电源 一般在 ３０ Ｗ 左右 ，其 ０ 性 能十分 稳定 ，笔者 曾经对几 台 Ｐ Ｃ机进 行 过测 试 ，实 际测 试结 果表 明 ：这种 开关 电源 的纹波 仅有 １ 左 ０ｍＶ 右 。这 对 于控 制 系统 的设计 非 常有 利 ，它 不 但 可 以大 大简 化 电源 的设 计 （ 路 电源 仅 使 用 一 、二 个 去耦 电 每 容和 一个 三端 器件 改变 电压 即可 ） ，而更 重要 的是 ，使
机 的控制 系 统 ，这种 系 统大 多采 用板 卡 设 计 ， 能够使 用 的资源 十 分 丰 富 ，从 良好 的开关 电源 到 计算 机 的其 他 硬 件 、软件 资源 。 这 种类 型 的系 统 也有 许 多缺 点 ， 但 体 积庞 大 、携 带不 便 、防水 、防爆 等 性 能 差等 。这就 限制 了这 类 系统 在 实 时 、高 速 、便 携 等 高端 领 域 的应 用 。除此 之 外 ，这 种 系统 的稳 定性 还 要 依赖 于 与 之配 套 的 计算 机 系统 ，这就 使 得 系统 的稳 定 性大 打 折 扣 。 为 了解 决 这些 问题 ，一种 独 立 于计 算 机 的脱 机 系 统应 运而 生 ，它就 是 脱 机控 制 系 统 ，这 种类 型 的控制 系统 已成 为 目前研 究 的主 要热 点 。 脱 机控 制 系 统不 依 赖 于计 算 机 ， 自成 一 体 ，依 靠
压 ，可将 本方案移 植到 １ ｒ Ｃ５ ０ Ｉ的 ０ ０，Ｃ ０ ０系列 ，且还 可用 于其他的脱机 工作 系统 ． ６０
关键 词 ： Ｐ 纹 波 ； 视 频 ； 电 源 ； 脱 机 ＤＳ ；
中图分类号 ： Ｐ ７ ；Ｔ ４ Ｔ ２ ７ Ｎ９ １
研究关于DSP的双电源解决方案
研究关于DSP的双电源解决方案
DSP的供电电路设计是DSP应用系统设计的一个重要组成部分。
TIDSP 家族（C6000和C54xx）要求有独立的内核电源和I／O电源，如
TMS320VC5402，它的内核电压是1．8V，I／O电压是3．3V。
由于DSP一般在系统中要承担大量的实时数据计算，在其CPU内部，频繁的部件开关转换会使系统功耗大大增加。
所以降低DSP内部CPU供电的核心电压无疑是降低系统功耗的最有效的办法之一。
虽然TI的DSP不要求内核电源和I／O电源之间有特殊的上电顺序，但是假如有一个电源低于正常的工作电压，设计时就要确保没有任何一个电源在这个时间段处于上电状态，如果违反此规则，将严重影响器件的长期可靠性。
另外，从系统级考虑，总线竞争就要求按顺序上电。
这种情况下，内核电源的上电就应当同步或提前于I／O控制器。
讲究供电次序的原因在于：如果只有CPU内核获得供电，周边I／O没有供电，对芯片是不会产生任何损害的，只是没有输入／输出能力而已；如果反过来，周边I／O得到供电而CPU内核没有加电，那幺芯片缓冲／驱动部分的三极管将处于一个未知状态下工作，这是非常危险的。
在有一定安全措施保障的前提下，允许两个电源同时加电，两个电源都必须在25ms内达到规定电平的95％。
1 输入电压等于3．3V的情况
1．1 使用场效应管和有PG引脚的直流电压转换器
这种方案是所有方案中最简单的一种。
它用一个P沟道的场效应管作为电源分配开关。
这种方法要求直流电压转换器具有PG（Power Good）引脚。
在核电压输出未到达额定值之前，PG引脚一直输出为高。
当核电压输出达到额。
面向DSP的电源解决方案
面向DSP的电源解决方案
DSP对电源的要求
TIDSP家族（C6000和C54xx）要求有独立的内核电源和I/0电源。
虽然TI的DSP不要求内核电源和I/O电源之间有特殊的上电顺序，但是假如有一个电源低于正常的工作电压，设计时要确保没有任何一个电源在任何时间段处于上电状态。
如果违反此规则，将严重影响器件的长期可靠性。
另外从系统级考虑，例如总线竞争，就要按顺序上电。
在这种情况下，内核电源的上电应当同步或提前于I/O缓冲器。
采用TI同步降压转换控制器的电源解决方案具有极好的瞬间响应和转换效率性能，其应用专门面向微处理器，如TI的C6000和C54xx产品线。
此外，之所以采用滞后控制方法是为了保证系统的稳定性和补偿问题。
方案1：单电压输入应用（Vin=5V）
TPS56100是一款开关模式的同步降压电源控制器，能提供精确的可编程电压输出，适合5V单电源供电的微处理器应用。
1.3V～2.6V的参考电压来源于可编程电压引脚（VP）。
通过VP引脚可将输出电压设置成等同于参考电压，或者通过采样电阻(R2,R3)(见图1)将输出电压设置成参考电压的倍数。
TSP56100还具有一个输入禁止引脚来控制上电顺序和低电压禁止，从而保证在启动控制器之前，电源输出没有偏差。
图1是采用TPS56100的典型应用电路，它具有可编程的降压DC-DC转换器。
VP引脚和两个外部电阻（R2，R3）决定可编程电压的输出范围,大约是从1.3V～5V。
输出电压Vo按以下公式计算：
Vo=（1+R2/R3）Vref。
基于DSP的新型恒压双并联模块电源的设计
随着 现 代 科 技 的 发 展 ， 精 度 仪 器 设 备 的 高
前 ， 内外 专 家 学 者 对 多 电 源 的并 联 运 行 方 式 国 已经 展 开 了 深 入 的 研 究 。 并 联 电 源 系 统 具 有 很 多 优 点 ： 容 量 、 效 率 、 可 靠 性 、 余 特 大 高 高 冗
载 电流 按 设定 比例 自动 分 配 的功 能 ， 模 块并 联 的灵 活 性更 好 。 使
关键 词 ： 双并联 ；ｓＩ３ Ｆ０ １Ｐ 调节器 ； ｄＰＣ Ｏ ４ １ ；Ｉ 比例控制
中图分 类号 ：Ｍ ６ Ｔ ４ 文献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８— ２ ５ ２ １ ）４— ０ １— ３ １０ ８ ４ （ ０ ２ ０ ０ ０ ０
（ｃ ｏｏＥ ｃ ｃ ｄ ｌｔｎ ｆｍｔｎ ｎｎ ｒｇＨｂ ｌｅ ｎ ｎｅｉ，ｕ ｇ ｉ ｕ ｉ３０３ Ｓｈ ｌｆ ｌｔ ａａ ｅｒ ｉＩｏ ａｏ Ｅｇｅ ｎ，ｕｅＰ ｙｃ ｉＵｉｒｙＨａ ｓ ｂ ５ ） ｏ ｅｒ ｌｎ Ｅ ｃｏ ｃｎ ｒ ｉ ｉｅ ｉ ｉ ｉｏｔｈ ｃ ｖｓ ｔ ｎ ｈＨ ｅ４ ０
基 于 Ｄ Ｐ的 新 型 恒 压 双 并 联 模 块 电源 的 设 计 木 Ｓ
马 学军 董 超 李 滦 杨 义
（ 北理 工 学院 电气与 电子信 息工 程学 院 ， 湖 湖北 黄 石 ４ ５ ０ ） ３ ０ ３
摘 要 ： 出了一 种基 于 Ｄ Ｐ的恒 压双并 联型高 频开关 模块 电源 的系统设 计方案 。控 制 电路 以 提 Ｓ ｄＰＣ Ｏ ４ １ 为核心 ， ｓＩ３ Ｆ０ １ 构成 电流 内环 、 电压外环的双闭环数字控制模 式 ， 实现 了系统稳压与双模块负
第２ ８卷
第 ４期
பைடு நூலகம்
双供电DSP电源设计的总线冲突
双供电DSP电源设计的总线冲突
TMS320F2812 的内核和I/O 采用双供电方式，在设计系统时必须保证如果其中的一种电压低于要求的操作电压，则另一个电压的供电时间不能超出要求的时间。
此外，在系统上电过程中，DSP 需要根据相关的引脚电平对其工作模式进行配置，因此要求内核要先于外部I/O 供电。
为了保障系统的稳定性和运行寿命，必须进行综合考虑，系统设计过程中供电顺序也是其中设计之一。
在上电过程中，系统内核供电要和I/O 缓冲供电尽可能同时，这样可以
保障I/O 缓冲接收到正确的内核输出，并防止系统的总线冲突。
实际上在DSP 系统设计时，防止DSP 的IJO 引脚同外设之间的总线冲突是系统设计的一个重要方面，需要控制内核和IJO 的上电次序。
由于总线的控制逻辑位于DSP 内核模块，I/O 供电先于内核供电会使DSP 和外设同时配制成输出功能引脚。
如果DSP 与外设输出的电平相反将会产生总线冲突。
图1 给出了一个简单的双向口，此时会有较大的电流流过相反电平的通道。
因此，系统设计时要求内核和外部I/O 同时供电，从而避免总线控制信号处于不定状态时的冲突。
如果内
核先于I/O 掉电，总线控制信号又处于不定的状态，也会导致有较大的电流流
过I/O 和DSP 内核。
因此，正确的上电、掉电次序（内核先上电后掉电）是保证系统可靠性，延长器件使用寿命的一种必要措施。
图1 双向端口总线冲突示意图
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
6.1.3 DSP 应用系统的电源解决方案_绿色电源——电子设备电源管理技术与解决方案_[共3页]
![6.1.3 DSP 应用系统的电源解决方案_绿色电源——电子设备电源管理技术与解决方案_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/d8a3f9d9f12d2af90342e630.png)
第6章电子设备电源管理与解决方案6.1.3 DSP应用系统的电源解决方案1．微处理器电源供电设计指南由于微处理器系统的工作频率高，数据吞吐量大，功耗也相对较大，所以供电系统的好坏将直接影响系统的稳定性，所以设计出高效率、高性能的供电系统具有极其重要的意义。
针对TMS320C6000系列微处理器的电源要求，采用TI公司的TPS6205×系列电压变换器芯片构成电源解决方案具有效率、成本和体积方面的优势。
设计可以提供低电压、大电流的微处理器电源，但增加高效率（90%或更高）的要求时，采用目前的元器件和技术可达到的效率为70%～80%。
VRD（V oltage Regulator-Down）配置把所有元器件直接安装在计算机母板上，为大部分微处理器供电。
大部分VRD有8位电压识别（VID）码，其8位输入线直接连接到处理器相应的8个VID引脚上。
电压稳压器根据检测到的微处理器电压识别码，设置微处理器所需的工作电压。
微处理器也可以采用动态电压识别技术来改变时钟频率和工作电压，以响应微处理器的工作负载和热响应。
在Intel公司的VRD11.0微处理器电源供电设计指南中，为5个不同处理器给出的所用电源设计指南如下。
①最高电源电压为1.4～1.425V。
②最大电流为75～125A。
③在所有线路、负载和环境条件下，输出电压调整率为±5%。
④具有非常低的纹波，通常小于10mV。
⑤效率为75%～80%。
⑥快速瞬态响应，与微处理器时钟频率一致。
⑦具有过压保护、过流（短路）保护和过热保护功能。
⑧功耗元件的热管理。
⑨具有相当小的封装尺寸，使电源可以安置在靠近微处理器负载处。
2．TMS320C6000系列微处理器的电源指标TI公司的TMS320C6000系列微处理器需要两种电源，即CV DD和DV DD，分别给内核和周边I/O接口供电。
如TMS320C6711C要求内核电压为1.9V，周边I/O接口电压为3.3V；而TMS320C6711B则要求内核电压为1.8V，周边I/O口电压为3.3V。
基于DSP芯片MS320F2812实现双路低压差电源调整器的应用方案
基于DSP芯片MS320F2812实现双路低压差电源调整器的应用方案作者：张云安，冯志华，王晓峰1引言自从美国TI公司推出通用可编程DSP芯片以来，DSP技术得到了突飞猛进的发展，但DSP的电源设计始终是DSP应用系统设计的一个重要的组成部分，TI公司的DSP家族一般要求有独立的内核电源和IO电源，由于DSP在系统中要承担大量的实时数据计算、因为在其CPU内部，部件的频率开关转换会使系统功耗大大增加，所以，降低DSP内部CPU供电电压无疑是降低系统功耗最有效的方法之一。
如TMS320F2812DSP的核电压为1.9V，IO电压为3.3V；因此，传统的线性稳压器（如78XX系列）已经不能满足要求，面对这些要求，TI公司推出了一些双路低压差电源调整器，即LowDropRegulator，其中TPS767D301是其最近推出的双路低压差（且其中一路还可调）电压调整器，非常适合于DSP应用系统中的电源设计，基于此，本文对该电源芯片进行了详细的介绍，并设计了基于TPS767D301的TMS320F2812DSP的电源电路。
2TPS765D301的主要特点及引脚功能TPS767D301是TI公司推新推出的双路低压差电源调整器，主要应用在需要双电源供电的DSP设计中，其主要特点如下：◆带有可单独供电的双路输出，一路固定输出电压为3.3V，另一路输出电压可以调节，范围为1.5-5.5V；◆每路输出电流的范围为0-1A；◆电压差大小与输出电流成正比，且在最大输出电流为1A时，最大电压差仅为350mV；◆具有超低的典型静态电流（85μA），器件无效状态时，静态电流仅为1μA；◆每路调整器各有一个开漏复位输出，复位延迟时间为200ms；◆28引脚的TSSOPPowerPAD封装形式可保证良好的功耗特性；◆工作温度范围为-40℃-125℃，且每路调整器都有温度自动关闭保护功能。
图1是TPS767D301引脚排列图，各引脚的功能如表1所列。
基于DSP实现双闭环控制的直流电源
基于DSP 实现双闭环控制的直流电源蔡方凯1，张玉平1，2（1.成都电子机械高等专科学校通信工程系，四川成都610031；2.西南交通大学电气工程学院，四川成都610031）摘要：通过对电力机车直流稳压电源的分析，阐明了开关电源设计的技术要求。
选用智能功率模块IPM 设计的电力机车110V 数字开关电源，利用DSP 数字信号处理芯片TMS320F2812对电源控制系统进行实时处理，采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略。
设计了双闭环控制策略的软件，电流内环采用单神经元控制算法，给出了电压外环控制过程中PID 参数的设置过程，以保证电压输出的稳定性和电压调节的速度。
实验表明，电源运行稳定可靠，额定工况下电源转换效率达到94%，电压动态调节时间小于5ms ，输出误差小于±1%。
关键词：开关电源；效率；DSP ；双闭环控制；IPM ；设计中图分类号：TP 303.3文献标识码：A 文章编号：1006-6047（2009）10-0140-03收稿日期：2009－03－03；修回日期：2009－08－05电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol．29No．10Oct.2009第29卷第10期2009年10月开关电源以其重量轻、体积小、效率高等诸多优点，广泛应用于计算机、通信、电力电子、航空航天等行业的各种仪器设备中［1-2］。
目前，在开关电源的设计中，控制开关管的高频PWM 脉宽调制信号可以用多种方式产生。
其中，利用DSP 技术来产生PWM 控制信号，以其快速的处理能力和强大的控制功能，正被越来越广泛地应用［3-4］。
本文所讨论的开关电源技术是以铁路系统中的电力机车110V 直流稳压电源为背景进行研究的［5］。
电力机车110V 直流稳压电源的输入电压变化范围宽（277～495V ），转换效率和稳压精度要求高，输出功率大，并且对可靠性和安全性要求特别严格。
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断电时的情况则比较复杂，有很多因素将会影响断电的顺序，如负载电流的驱动能力、电容的大小等。不过一种可能的顺序是：在去除了外部3．3V的电压后，直流电压转换器的输出电压降低，同时PG引脚变高，关闭了场效应管，去除了DSP的I／O电压。
需要说明的一点是：因为PG引脚是漏极开路输出，所以要在源极与栅极之间加一个电阻，以确保当PG引脚变成高阻时，场效应管能够关闭。
1．2 使用场效应管和电源监测芯片
如果直流电源转换器没有PG管脚，则可以使用电源监测芯片（Supply Voltage Supervisor，SVS）来完成这个功能。这样不仅可以很好地保证上电和断电的顺序，还可以实现对DSP的复位。
在这个电路里，SVS负责监测外部输入电压。上电时，当3．3V电压超过SVS的门限电压200ms后，RESET引脚输出为低，驱动场效应管工作，把外部的3．3V电压加到DSP的I／O上。这里假设直流电源转换器的响应时间小于200ms。
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如果对核电压供电的直流电压转换器没有PG引脚，则需要使用SVS来实现对I／O电压的延迟。这种方案与1．2小节介绍的方案很类似。在上电时，当输入电压超过阈值电压200ms后，RESET输出高，使能LDO输出I／O电压。在断电时，当外部电压衰减后，SVS的RESET输出高，关闭LDO从而关闭I／O电压，而直流电压转换器仍然可以持续供电很短的时间，这样就保证了断电的正确时序。在这里，SVS选用的是TPS3824－50，专门用来监测5V的输入电压。
同样，在断电时由于有很多不确定的因素，将无法保证准确的断电顺序。一种可能的顺序是：当去除外部3．3V电压后，直流电压转换器输出衰减，同时PG引脚输出为高，关闭LDO，去除DSP的I／O电压。对于特定的某一系统，需要通过试验来确定准确的断电顺序。TPS76733有一个加电启动的POR（Power－on－Reset）引脚，它与DSP的RESET引脚直接相连。
讲究供电次序的原因在于：如果只有CPU内核获得供电，周边I／O没有供电，对芯片是不会产生任何损害的，只是没有输入／输出能力而已；如果反过来，周边I／O得到供电而CPU内核没有加电，那么芯片缓冲／驱动部分的三极管将处于一个未知状态下工作，这是非常危险的。在有一定安全措施保障的前提下，允许两个电源同时加电，两个电源都必须在25ms内达到规定电平的95％。
DSP的双电源解决方案
发表于 2006-10-13 20:38:58
DSP的供电电路设计是DSP应用系统设计的一个重要组成部分。TIDSP家族（C6000和C54xx）要求有独立的内核电源和I／O电源，如TMS320VC5402，它的内核电压是1．8V，I／O电压是3．3V。由于DSP一般在系统中要承担大量的实时数据计算，在其CPU内部，频繁的部件开关转换会使系统功耗大大增加。所以降低为DSP内部CPU供电的核心电压无疑是降低系统功耗的最有效的办法之一。
1 输入电压等于3．3V的情况
1．1 使用场效应管和有PG引脚的直流电压转换器
这种方案是所有方案中最简单的一种。它用一个P沟道的场效应管作为电源分配开关。这种方法要求直流电压转换器具有PG（Power Good）引脚。在核电压输出未到达额定值之前，PG引脚一直输出为高。当核电压输出达到额定值后，PG引脚变低，驱动场效应管打开，把外部3．3V电压加到DSP的I／O上。所以，这种方法可以保持正确的上电顺序。
2．1 带有PG引脚的低压差电压调节器
这种方案要求低压差电压调节器具有ENABLE引脚，直流电压转换器具有PG引脚。在上电时，当直流电压转换器输出正常电压后，PG引脚变低，使能LDO的ENABLE引脚，LDO工作，输出DSP的I／O电压，这样就可以让I／O电压的上电电压滞后于核电压的上电。这里的直流电压转换器可以是LDO也可以是开关电源，这取决于输出电流的要求。
在断电时，当去除3．3V的外部电压后，SVS检测到并马上输出一个RESET高，关闭场效应管，这样就可以保证在去除核电压前去除I／O电压。同样，这里也有一个假设，那就是在3．3V的电压衰减后，直流电压变换器还能持续输出很短时间的电压。当然，这也是一个合理的假设。
在这个电路里，TPS3824－33专门用来监测3．3V电压。这一系列的芯片可以监测1．1V到6V的电压，同时，SVS还有看门狗引脚WDI供设计者使用。SVS内部集成了一个带电复位生成器，只要其自身的供电电压在1V以上，就可以保证输出有效的RESET信号。一旦监测电压低于阈值电压时，复位逻辑输出被激活并使处理器复位。
如果直流电压转换器有PG引脚，则可以如图2所示：把PG引脚和RESET引脚用一个与门相连，输出到DSP的RESET引脚。当SVS的RESET引脚输出为低，或者DC／DC的PG引脚输出为低（表示现在电源输出未达到正常），都将实现对DSP的复位操作。
2 输入电压高于3．3V的情况
由于输入电压高于3．3V，所以在电路中还必须使用电压调节器。这里选用的是TI的低压差电压调节器（LDO），在实际设计中选用具体的LDO时，还要考虑输出电流的驱动能力等因素。在TI的网站上有为C5000和C6000系列推荐的电源系列。
如果对核电压供电的直流电压转换器有PG引脚，则若成本允许，也可以使用这种方法，同时还可以实现对DSP的复位。把SVS的RESET引脚和DC／DC的PG引脚通过一个与门相连，输出到DSP的RESET引脚，具体电路可以参考图2。
3 结束语
本文从总体上介绍了DSP的双电源解决方案，但是针对具体的电源要求，如最大输出电流、输出纹波电压、电源效率、输出电压容差等，都必须在电路设计和电源芯片的选择上加以考虑。值得注意的是文中没有包括必须的退耦电容。