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功率电感：红外图像处理系统的电源设计与分析（一）

时间：2015-01-04 11:35:38 点击：
1 红外图像处理系统的电源要求

　　1.1 系统功能分析

　　红外探测器采集到红外图像，以LVDS形式送给FPGA，经过解码，时序变换和预处理，分成两路，一路存贮到DPRAM中，由FPGA发出一个外部中断给DSP，DSP接收到中断后从DPRAM中读图进行处理，把结果信息写到FPGA的FIFO中，预处理出来的另一路信号把FIFO中的信息叠加上去，送给VGA显示接口模块，在功率电感器公司显示器上显示图像。

　　1.2 系统的电源要求

　　根据系贴片电感器生产厂家统功能分析，首先确定硬件电路的设计方案。FPGA是系统的核心， 采用Xilinx公司的XC6SLX模压电感器公司100芯片，内核电压/电流1.2V/4A，辅助电压/电流3.3V/0.15A，I/O口电压/电流3.3V/1A，DSP采用TI公司的TMS320C6416芯片， 内核电压/电流1.4V/2A，I/O口电压/电流3.3V/2A。Flash用来存贮DSP程序，采用MX29LV320T/B芯片，供电电压/电流3V/1A。DPRAM用来存贮系统缓存数据，采用IDT公司的IDT70V639S，供电电压/电流3.3V/1A。硬件电路的外部供电采用电源适配器，输出直流电压为5～9V。考虑到电路负载较多，FPGA供电要求高，电源设计中采用FPGA/处理器的电源架构设计入手。

　　2 系统电源设计

　　2.1 FPGA的电源架构设计

　　FPGA和DSP的内核电压启动要早于I/O口的电压，设计时将内核电压及其它负载作为一路电源，设定软起动时间0.5ms。FPGA的6个Bank和DSP的I/O口作为一路电源， 设计软起动1.5ms。进入Webench设计中心，选择FPGA芯片，根据设计要求

　　建立电源和添加负载，将优化调校旋钮调到4，择方案3，单击"view project details"，进入检视/编辑界面，图1为内核电压及其它负载电源树，所选芯片都是BUCK型，考虑到电流精度要求，要按照最大输入电压9V进行设计，此时电流误差最大。中间的是Webench提供的电源芯片，右边是5个负载，没有中间电压轨，经过进一步优化选择后，击"Create Project"建立设计工程。

　　图1 内核电压及其它负载电源树


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