电源监控芯片TPS3307应用与DSP图像处理系统
图3 TPS3307应用方案
该方案中的μC代表
TMS320C6211、MSP430C325等微处理器。
TPS3307-33D在DSP图像处理系统中的应用
本系统是采用TI TMS320C6211芯片处理通过摄像头拍摄并经过A/D转换后的图像。DSP对图像进行压缩后，由DSP的HPI口通过TI的PCI2040芯片上传到上位机主板上，与上位机的PCI总线进行通信。系统设计中关键是视频处理卡的设计，由于市场上能够买到的视频卡一般功能都有限，不能满足本项目的需求，故自行设计一块视频卡。
在视频卡设计中，电源模块设计非常关键，它直接影响着视频卡的最后实现和稳定运行。电源设计包括两个部分：供电系统和电源检测及上电复位系统。对供电系统来说，为满足系统需要，必须能够提供四种电源电压，分别为-+5V、-5V、+3.3V和+1.8V。+5V电源由外部提供，而其它供电电压需要自行设计。在选择5V-3.3V DC-DC电压泵时，考虑电流大小为：TMS320C6211的130mA、SAA7111A的150mA、EPM7128S的300mA、AM29LV800B的30mA、IDT72V215的2×60mA、MT电感器的原理48LC4M16A2的2×230mA，电工字电感器流共需在1.2A左右，加上其它的一些电压转换芯片和接口芯片，考虑1.5A的供电电流。即供电电流必须大于1.5A。在选择5V-1.8V DC-DC电压泵为DSP供电时，供电电流要大于830mA。
该系统模压电感器中的电源检测及上电复位电路，是为保证系统在供电未达工作电压前，各器件不会处于不受控制的状态而设计的。该电路可
以保证这些器件在系统加电的过程中，始终处于复位状态，直到各供电电压达到正常工作电压。另外当电平下降到门限值以下的时候，会强制芯片进入复位状态。
本监控系统采用一片TI的TPS3307-33D作为电源检测IC。该器件定义在其供电VDD>1.1V时其/Reset即可输出有效的信号。如图4所示，在本系统中，该电路可以完成对5V、3.3V和1.8V三种供电电压的监测，并可以对系统的三种器件(C6211、EPLD和AT89C2051)同时进行上电复位和手工复位。
图4 TPS3307电源监控电路
其中+3.3V是TMS320C6211的I/O接口所需的电压，这是DSP外围接口电压，必须能够保持稳定、持续供电。其外接的SDRAM和FLASH ROM都是3.3V器件，若电压不稳，这些器件无法稳定工作，容易导致损耗甚至烧毁这些器件。
+1.8V供电是为了满足TMS320C6211的CPU核心工作电压需要。对于TMS320C6211来说，其工作频率为150MHz，对电压的变化非常敏感。电压过高会电感器生产厂家使器件损伤，电压过低芯片会自动复位。
应用心得
通过用TPS3307芯片进行电压监控设计，不仅了解了部分TI模拟器件，而且还从中发觉高速电路板设计中电源设计及监控的重要性。这些重要性主要体现在以下几个问题里面。
(1)电源热处理
热处理对任何系统都是一大难题。电源系统在工作过程中会产生很大的热量。当系统未提供空气对流或环境温度较高时，散热器是必需的。风扇提供的气流能简化电源的设计，但增加了噪音，降低了可靠性。
本系统中由于主板上置有散热风扇，而且电源的功率不太大，故不单独采用散热器。
(2)EMI处理
电磁干扰是开关电源和电源监控系统设计人员面临的主要设计问题。必须考虑各种噪声：传导、辐射、共模和差模噪声。共模噪声是系统噪声最重要的来源，在DC-DC变换器中，共模噪声是初级与次级间流通的电流引起的，它是主开关器件和输入-输出耦合电容上电压瞬变过程的函数。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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