3.3 电路实现
根据选择的方案2以及TPS6211x的数据手册,电路连接如图3和图4所示。两个电路中的电感、电容、电阻均采用贴片型封装,可最大程度减少PCB面积。电感的直流电阻越小越好(几十毫欧),饱和电流须高于最大输出电流,由此选择电源型电感,以减少热损耗;输入端电容可采用无极性的陶瓷电容,输出端电容应采用极性钽电容,电容的耐压值最好在16 V之上,可保证输出电流的单向性和较好的纹波特性。图3中的器件引脚FB是输出电压反馈端,以调整输出电压精度,其外接电阻分压网络中的R3和R4的阻值精度应在5%以上才能得到合适精度的输出电压,R3、R4的关系如下:
式中:VFB是1.153 V,只要给定R4和所需的输出电压Vo就可确定R3。此外,为了器件更好地工作,R3和R4之和应该处在400 kΩ-1 MΩ之间。由TPS62110得到2.5 V的电路与图3相似,其反馈端电阻网络的阻值选择按照式(1)可得到。由TPS62112得到5 V的电路与图4相似,不再重复。
需要注意:系统中电源器件的输出电流较大,所以其散热端PowerPAD要与PCB的铜板有良好接触。当系统某一电压需要较大的驱动电流时,可以采用并联的方法满足要求。在研制的手持式测试仪中FPGA需要电源为1.2 V/3 A,2.5V/1 A,3.3 V/1 A,于是可以将两路TPS62110并连。得到最大3.6 A的驱动电流,实践证明是完全可行的。这种做法不仅可满足FPGA器件的需求.还能为系统的其他模块提供一部分支持。
4 结语
虽然作为手持设备能量来源的锂电池的容量越来越大,但随着功能的完善,手持设备的总功耗也在不断增加,而锂电池容量的能量体积比是有限的,这就要求不断提高电源器件的转换效率和改善电源管理方案。这里的TPS6211X电源转换器件在系统里稳定,能够为FPGA器件提供良好的电压支持,达到了预期的目标。