穩(wěn)定壓倒一切,開發(fā)板電源架構(gòu)解析之OKMX6UL-C

原創(chuàng) 2020-03-07 14:26:00 OKMX6UL 飛凌嵌入式 i.MX6Ul
眾所周知一個(gè)良好的電源設(shè)計(jì)是產(chǎn)品穩(wěn)定工作的基礎(chǔ),何為良好的電源設(shè)計(jì),其中需要有完善的電源架構(gòu)、完整的功耗需求、適當(dāng)?shù)挠嗔吭O(shè)計(jì)。當(dāng)然這些都需要在前期原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)中考慮到。因此,原理圖的電源架構(gòu)設(shè)計(jì),芯片、阻容器件、連接器的選型,PCB的線寬線距、銅皮厚度(主要反映的是PCB的載流能力及溫升范圍)等的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。由于不同的產(chǎn)品對(duì)功耗的要求是不一樣的,所以PCB部分不展開敘述。
本文以OKMX6UL-C開發(fā)板原理圖中的電源架構(gòu)為重點(diǎn),梳理各部分的上電時(shí)序以及功能。
▌過壓保護(hù)及 5V 轉(zhuǎn) 3.3V 電路

P10為電源入口,F(xiàn)1為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,D1為防反接二極管,R11、R12、R13為穩(wěn)壓管DZ1限流電阻,穩(wěn)壓管的壓降為4.95V(實(shí)測(cè)),Q4的導(dǎo)通電壓V EB為0.6V,因此當(dāng)輸入電壓大于5.6V時(shí),三極管Q4的發(fā)射極電壓和基極電壓壓差為0.65V,滿足Q4的導(dǎo)通條件,Q4導(dǎo)通,U16的柵極電壓和源極電壓相等,U16截止,從而達(dá)到保護(hù)的作用。

正常供電時(shí),VDD_5V通過U1轉(zhuǎn)換成VDD_3V3給底板3.3V外設(shè)供電。

▌上電時(shí)序:

為了防止閂鎖效應(yīng)發(fā)生,i.MX6UL芯片需要滿足嚴(yán)格的上電時(shí)序才能正常工作,如上圖所示,核心板先上電,然后CPU通過PMIC_ON_REQ引腳發(fā)出高電平信號(hào),通知底板上電。當(dāng)PMIC_ON_REQ為高電平時(shí)Q2、Q1、Q9導(dǎo)通,底板上電完成。由于PMIC_ON_REQ引腳在CPU內(nèi)部為100K上拉,為保證Q2能正常導(dǎo)通,底板R35選擇100K電阻。

PERI_PWREN控制部分3.3V供電,其中NVCC_CSI給CPUNVCC_CSI模塊部分供電,用DVP攝像頭時(shí)需要通過XC6219芯片轉(zhuǎn)為2.8V供電,如果不使用攝像頭功能,則根據(jù)功能引腳電平供電。例如要把這部分引腳配置為3.3V的GPIO,則需要給NVCC_CSI供3.3V。





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