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FPGA和SoC在规划中面对小尺度和低成本应战,怎么处理

FPGA和SoC在设计中面临小尺寸和低成本挑战,如何解决-工业电子产品的发展趋势是更小的电路板尺寸、更时尚的外形和更具成本效益。由于这些趋势,电子系统设计人员必须降低印刷电路板(PCB)的尺寸和成本。使用现场可编程门阵列(FPGA)和片上系统(SoC)的工业系统需要多个电源轨,同时面临小尺寸和低成本的挑战。集成柔性功率器件可以为这种应用显著降低成本,减小解决方案尺寸。

工业电子产品的发展趋势是更小的电路板尺度、更时髦的外形和更具本钱效益。因为这些趋势,电子体系规划人员有必要下降印刷电路板PCB)的尺度和本钱。运用现场可编程门阵列(FPGA)和片上体系(SoC)的工业体系需求多个电源轨,一起面对小尺度和低本钱的应战。集成柔性功率器材可认为这种运用明显下降本钱,减小处理方案尺度。

集成柔性功率器材在同一封装内包含多个 DC/DC 转换器。这些 DC/DC 转换器可所以单个封装中的降压转换器、升压转换器和 / 或 LDO 的任何组合。图 1 是一个示例功用框图,其间 LM26480 包含两个 2MHz 高效 1.5A 降压转换器和连个 300mA LDO。

FPGA和SoC在规划中面对小尺度和低本钱应战,怎么处理

图 1:LM26480 功用框图

让我们经过一个例子来阐明运用集成的柔性功率器材的优点。幻想规划为由 SoC 或 FPGA 操控的无人机规划电源办理体系。图 2 显现了该体系中的四个组件,它们彻底匹配电源办理 IC(PMIC)。

图 2:分立与集成功率办理比照

所示的两种电源处理方案都能发生四个独立的电源轨,为体系的全球定位体系(GPS)、输入 / 输出、中心电压和双倍数据速率类型 3(DDR3)供电。在这两个选项中,前端开关形式电源有效地将无人机电池的电压降至 5V 电源电压,如图 2 的输入所示。分立组件能够进一步下降此 5V 电源(如选项 1 所示)或集成器材(如选项 2 所示)。

幻想一下,运用四个独立的器材为这个体系供电:两个 LP3982 300mA 单通道 LDO 和两个 TLV62084 2A 降压转换器。您能够运用这些分立的 DC/DC 转换器为体系供电,但仍需求四个独立的有源组件。考虑到有源组件具有最高牢靠性问题,这可能不是最佳处理方案。

代替处理方案能够运用集成柔性功率器材,仅使用单个 IC 就能供给体系希望的电压和电流才能。如图 2 所示,这供给了许多好处。

首要,与分立处理方案比较,集成处理方案的本钱效益高 20%。其次,与四个分立器材的组合电路板空间比较,PMIC 处理方案需求的电路板空间低 10%。第三,集成器材需求的外部组件少于分立处理方案,这进一步减小了全体尺度和本钱。削减物料清单(BOM)器材数量能够进步牢靠性。

因而,在规划需求多个电源轨的体系时,尤其是在需求 FPGA 或 SoC 电源的运用中,请考虑集成柔性功率器材。

责任编辑:gt

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