LYTSwitch™-1 LED驱动器IC可降低22 W以内灯泡

LYTSwitch™-7 LED结合PFC及恒流输出特性

符合安规要求,非常适合工业控制及三相电源应用

基于VIPer12A的电源设计解决方案

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基于VIPer12A的电源设计解决方案

基于VIPer12A的电源设计解决方案


VIPer12A是为在高达5W(宽电源输入电压范围)/10W(欧洲电源电压)二次输出功率的脱机电源中使用而专门优化的解决方案。通常在蜂窝电话适配器。VIPer12a封装刑式采用结构紧奏的SO-8或DIP-8,并集成了专用电流方式PWM控制器和一个高压电源MOSFET,其中MOSFET采用了一项耐用、专利的智能电源技术,允许输出电流垂直流过硅片。负责提供控制逻辑的VDD管脚具有强大的输入电压能力,从而使VIPer12a特别适用于电池充电器的壁挂式适配器,以及电视和监视的待机电源。

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源代码
steval-isa014v1_bom.pdf
描述:BOM材料清单
教程
其他文件
VIPer12A-E - Datasheet.pdf
描述:VIPer12A-E数据手册
电路图文件
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    【方案介绍】本图像数据采集卡作为整个控制卡的一部分,可以应用在图像数据采集、语音数据采集等领域。其采用德州仪器TMS320VC5416 DSP作为处理器, Lattice公司的ispMACH系列LC4256V CPLD作为系统间逻辑控制,板载4Mbit NORFLASH及32M NANDFLASH,并带有隔离RS485工业总线,PDIUSBD12 USB器件,可通过USB供电及传输数据。本图像数据采集卡的系统基本结构如图。通过外置工业CCD摄像头模块,可以将视频信号例如包含有图像信号、行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐信号等模拟数据通过AD芯片转为数字信号。为了实现SRAM 中数据地址的同步,将A/D 转换的数字信号送往CPLD 进行缓冲,然后送SRAM 供DSP 读取:DSP 通过查询和中断方式,监控CPLD 发出的中断信号,一旦接收到CPLD 发出的中断信号,DSP 读取某路的数值并与初始数据比较,根据比较结果继续向CPLD发送控制信号,如果此时的控制信号为采集完成信号,则DSP 在通知CPLD停止采集的同时,延时一段时间后再读取SRAM,然后在内部进行图像数据处理,将处理结果放在NANDFLASH存储器中。本图像数据采集卡板载4Mbit 的NORFLASH芯片,可以用来存储5416 DSP程序,让系统从NORFLASH上运行。本图像数据采集卡搭载的DSP数字信号处理器为TMS320VC5416,它主要负责图像处理部分,包括图像预处理、分割、特征提取等环节。图像预处理主要是经过图像增强和图像恢复,降低噪声对图像的影响,提高图像的质量。根据图像区域内部特征或属性进行图像分析,采用边缘检测等技术将图像分割为若干个有意义的区域,获取区域特征描述,进行图像分类或分离、图像识别,本图像数据采集卡统主要应用在对图像质量以及实时性要求不高的场合,优点是开发周期短,价格便宜。德州仪器TMS320VC5416 DSP是德州仪器定点C5000系列产品中的经典产品,它具有高达120MHZ/160MHZ的主频,8M FLASH存储器,128K RAM。它是基于先进的改进哈佛结构的16 位定点DSP,拥有一条程序总线和三条数据总线。本数据卡采用的是160MHZ型号,采用多层板设计,数据接口皆采用光耦隔离,实现了高速通信的抗干扰设计。下面描述一下该数据采集卡的电源设计方案:电源方案框图如下:由于TMS320VC5416 DSP内核采用1.6V供电,外部采用3.3V供电,而对于LC4256V及NORFLASH、 NANDFLASH、PDIUSBD12和光耦皆用3.3V供电,MAX3487和MAX3486采用5V电源,考虑到5V可以用USBBUS本身提供,所以在设计板卡时,需要额外提供两种电源。经过几天的选型,后来选择了这款德州仪器的TPS767D301双LDO电源芯片,这个芯片是TI专用于DSP系统中需要双电源供电的电源方案。它的主要特点如下:◆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TSSOP PowerPAD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。它的各功能引脚如下:俗话说,好马配好鞍,这个芯片当时采购价格还是蛮高的。下面是电路原理图和实物图片。板卡电源部分实物:板卡局部实物图:在TI WEBENCH工具中,集成了【FPGA/uP】选项工具,选择对应好的控制器件后,可以直接得到一个针对此器件的电源方案,可谓非常省事。下面我们就用这个工具,重新来设计一个针对TMS320VC5416的电源方案。【TI WEBENCH方案设计】下面是利用TI WEBENCH工具生成TMS320VC5416芯片方案的过程:步骤一开启设计首先点击工具图标左上角的【FPGA/uP】及红色字体【Up Architect】,这里选择处理器电源为:【TI】如下图:说明:在这个架构工具中,TI将FPGA和uP集成在一块,DSP属于【Up Architect】。步骤二选择TMS320VC5416芯片开启设计点击上面的【开启设计】后,系统会载入FLASH界面,并出现一个型号选择界面,这里面全是德州仪器公司的产品,从AM335系列、MSP430系列,DSP系列都有,不过只有其公司产品的部分型号,在里面找到一个【TMS320VC5416PGE160】这一项。如下图:这里系统已经给出了默认电源参数,CVDD:1.6V/0.06A;DVDD:3.3V/0.04A。这个参数先不管它,点击绿色按钮增加多个负载项,会进入下面环节:步骤三参数配置在这里,输入好设计参数:由于采用USB供电,电流最大输出:0.5A,所以在输入参数时设置如下:输入电源:Vmin=Vmax=5V,温度默认是30℃,这里改为:40℃。配置输出电源如下:一路CVDD:1.6V/0.06A,保持参数不变。一路DVDD变为:3.3V/0.34A,原来的:0.04A仅用于DSP供电是足够的。注意:这里的DVDD还要为其它CPLD/FLASH/USB/光耦供电,所以要设计的大一些。剩下一路为:5V/0.1A,这里就不用增加一个电源了,如果增加一个电源负载,系统会额外提供一个芯片的,这样成本就增加了。USB 5V电源是可以直接为485器件供电的。设置好的电源参数如图:点击【提交项目要求】进入下一个环节:在优化选项这个地方,采用默认优化选项,中间位置。如下图:点击【检视/编辑】进入下一个环节:这里工具会增加项目细节:步骤四参数检测、编辑修改在这个过程中,可以对输入的参数进行检查,检查无误后,就可以生成正式方案了。方案如下图:点击【创建工程】选项,生成最后的方案!步骤五生成方案、报告、原理图这个界面是生成方案的最后界面,里面有BOM表,图表,优化选项,热仿真,原理图和设计报告等。点击方案界面的【EXPORT】按钮,可以导出原理图,这里选择常用的AD格式,点击【Design Document】按钮,可以导出完整的设计报告。如下图:打开设计报告后,可以得到方案的详细信息。下面是两个原理图的截图:系统采用了TPS70916芯片来设计1.6V电源,采用LP38691芯片来设计3.3V的电源。【方案比较】得到采用WEBNCH设计的方案后,和我们用原来的设计方案进行一下详细对比 原始方案和WEBENCH设计方案比较参数数据采集卡实际设计方案WEBENCH设计方案设计时间两周(包括芯片型号选择) 15分钟方案整体BOM成本实际:20元(芯片:18元)现价:2.2美元(不含税)现价:0.94美元(不含税)方案整体效率大体测算:大约在60%-70%根据设计报告:60.867 % 方案整体面积 600-800mm2 34mm2 BOM 11个元件 6个元件电源芯片个数 1个 2个通过以上图表数据的对比,可以看出,采用TI WEBENCH工具设计的方案有优势。在设计时间方面,利用WEBENCH工具进行设计,大约只要用15分钟左右的时间,而实际方案主要是花在电源芯片的选择上,需要考虑的因素很多,所以浪费了大量的时间;在方案整体效率方面:利用WEBENCH工具设计的方案中,我们同样选择了两片LDO芯片,两个芯片的整体效率在60.867%,而实际方案采用的是双LDO一体芯片,同样效率也不是很高,实际测试,效率值在60%-70%波动(效率值有些误差),总体而言,两者效率可视为一致。在PCB板面积上,利用WEBENCH工具设计的方案占用面积较小,仅34mm2,因其采用了小封装的器件,容易进行批量贴片,而实际方案采用的双LDO芯片采用的TSSOP28封装,外加钽电容,占用体积较大,对于多层板而言,增加不少成本;元件数量上,两者相差接近一倍,实际方案使用的电阻和电容较多,利用WEBENCH工具设计的方案阻容器件较少,但后者采用了两个电源芯片,在调试板卡的过程中,会增加一些调试时间。总之,利用WEBENCH工具设计是非常好的,开发时间端,使用的电源芯片效率高,可以根据不同的需要来进行设计,方便了大家的选择。这就好像,在以前,到集市上买个东西,问三问四,费了半天劲,才能买到一个还算满意的东西。有了超市后,想买啥直接到相关区域就可以买到了。一句话,TI WEBENCH在线设计工具就是一个电源超市!
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shishinanliao

shishinanliao

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发布于 2014 年 04 月 02日
更新于 2017 年 01 月 19日
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