【導(dǎo)讀】紅外熱像儀利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖。由于紅外設(shè)備熱敏性高，易受溫度等環(huán)境因素的影響，因此一個(gè)穩(wěn)定而可靠的電源系統(tǒng)至關(guān)重要。那么TMS320DM6437是否可以達(dá)到這一目標(biāo)呢？
根據(jù)TMS320DM6437的數(shù)據(jù)手冊，其需要VCORE (1.2V)、VDDR(1.8V)和VI/O(3.3V)三種電源，內(nèi)核電源的最大電流為597mA，而I/O電源的最大工作電流是25mA。另外，還需考慮上電順序。同時(shí)，熱像儀的調(diào)焦電機(jī)需12V電源，其他IC選用3.3V器件，因此，整個(gè)系統(tǒng)需12V，3.3V，1.8V及1.2V四種電壓。
電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
TPS54350是具有內(nèi)部MOSFET的高效 DC/DC轉(zhuǎn)換器，連續(xù)輸出電流為3 A時(shí)，支持輸入電壓范圍為4.5～20V，可使設(shè)計(jì)人員直接通過中壓總線(而非依賴額外的低電壓總線)為DSP、FPGA和微處理器供電。TPS54350構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器效率高達(dá)90%以上，非常適用于低功耗的液晶顯示屏、監(jiān)視器、液晶電視機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、視頻圖像卡以及9V或12V墻式適配器的負(fù)載穩(wěn)壓裝置。TPS54350的輸出電壓可調(diào)低至0.891V(精確度為1%);PWM 頻率固定為250kHz、500kHz或250～700kHz的可調(diào)節(jié)范圍，還具有完善的保護(hù)功能。因此，TPS54350符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
1 TPS54350引腳功能
VIN：電壓輸入引腳，范圍為4.5～20V，必須旁路連接一個(gè)低等效串聯(lián)電阻(ESR)的10μF陶瓷電容器。
UVLO：欠壓閉鎖輸出。
PWRGD：開漏輸出。該引腳為低電平時(shí)，表示輸出低于期望的輸出電壓值。
RT：頻率設(shè)置引腳。在RT引腳與模擬地(AGND)之間接一個(gè)電阻器來設(shè)置轉(zhuǎn)換頻率。將RT引腳與地連接或是懸空，可以來得到一個(gè)內(nèi)部的備選頻率。
SYNC：雙向I/O同步引腳，當(dāng)RT引腳懸空或置低時(shí)，SYNC為輸出;當(dāng)它與一個(gè)下降沿信號(hào)連接時(shí)，亦可作為一個(gè)輸入端口來同步系統(tǒng)時(shí)鐘。
ENA：使能引腳，低于0.5V時(shí)，芯片停止工作;懸空時(shí)被使能。
COMP：誤差放大器輸出。
VSENSE：誤差放大器轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，基準(zhǔn)電壓值。
AGND：模擬地，內(nèi)部與感應(yīng)模擬地電路連接。與PGND和PowerPAD連接。
PGND：電源地，與AGND和POWERPAD連接。
VBIAS：內(nèi)部8.0V偏置電壓，引腳要接一個(gè)0.1μF的陶瓷電容。
PH：相位，與外部LC濾波器連接;
BOOT：在BOOT引腳與PH引腳之間連接一個(gè)0.1μF的陶瓷電容。
2 電路分析
① 輸出電壓可調(diào)
TPS54350的輸出電壓是可調(diào)的，如圖1所示，通過改變電阻R2 的值來得到期望的輸出電壓值。R2的計(jì)算公式為：R2=(R1×0.891)/(V0-0.891) (1)
圖1中的輸入電壓為12V，為得到3.3V的輸出電壓，將R1取一定值1kΩ，此時(shí)根據(jù)公式(1)計(jì)算可得，R2=374Ω。
圖1 12V轉(zhuǎn)3.3V/1.8V典型電路
表1為當(dāng)R1為10kΩ時(shí)，幾種輸出電壓下R2的推薦值。
同理，要得到1.8V的輸出電壓，將R12取1kΩ，則R7應(yīng)為976Ω。
根據(jù)以上設(shè)計(jì)我們可以得知，TMS320DM6437來實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)，可根據(jù)環(huán)境的變化而采用不同的算法和參數(shù)，從而使紅外熱像儀穩(wěn)定。
