电源架构介绍部分
一、单板电源架构介绍-集中式与分布式
1.1集中式
1.2分布式
描述：提供输入电源到单板中间电源的转化，转出来有少部分可以供电直接用。 功能：提供中间电源和单板隔离的作用，因此允许较大的纹波和噪声。
1.3比较
二、单板电源介绍
2.1单板电源转换示意图（分布式）
2.2上电时序严格要求
2.3具体实现上电时序的办法
2.3.1软启动
对温湿度敏感 在左边图形中，要求 V1 达到稳定电压后一段时间，V2 才上升到稳定电压。但是通过电容大小的这种控制方法，很有可能存在 V1 还没有稳定时，或者刚到稳定时，V2 的电压就已经起来到中间某电压了（虽然可能不是到达稳定值），这中间的某电压也可能导致 V2 供电的部分模块已经开始工作、输出了。
因为电容只那能控制上升的斜率。
2.3.2硬启动
LDO介绍部分
一、LDO简介
1.1工作原理
1.2 LDO的构成
1.3 LDO的符号
1.4 LDO Pin 脚及相关功能
INPUT 电源输入端 OUTPUT 电源输出端 GND 接地端 EN 使能端，以开关LDO BP 旁路电容端。以降低噪声，提高 LDO 的 PSRR FP ADJ LDO反馈取样端
1.5 LDO常用参数简介
二、LDO应用相关
2.1周边器件的选择
周边器件有： ，
，
，
，
电容的选择:数值大小影响做噪和响应速度 ，ESR（电容串联等效电阻，越小纹波越小） 影响电源系统的稳定性 电阻的选择:数值大小影响输出电压的准确性
2.2布线对性能的影响
2.3电容的选择
陶瓷电容
优点:低价，低ESR，小尺寸;
不足:失效模式为短路。铝电解
优点:可自愈，低价;
不足:体积大，老化率高。钽电容
优点:体积小，等效并联电阻高;
不足:自燃，有极性。薄膜电容,宜作补偿电容用
优点:温度稳定性好;
不足:较贵，体积大。
2.4外部电路对LDO工作的影响
2.5案例
2.6线性电源和开关电源的优缺点
2.6.1 LDO的特点
非常低的输入输出电压差 非常小的内部损耗 很小的温度漂移 很高的输出电压稳定度 很好的负载和线性调整率 很宽的工作温度范围 较宽的输入电压范围 外围电路非常简单，使用起来极为方便
输入输出压差大时，转换效率低
2.6.2开关电源的特点:
转化效率高。 功率转化密度高。
开关噪声高，对开关噪声高的电路不太合适。 输出纹波电压较高。 电压调整率等性能也较差。
二、DC-DC中BUCK开关电源
2.1电路简介
2.2内部结构
2.3内部结构框图
2.4 LTM6420 内部框图
2.4.1注意事项
LTM4620A 电源芯片是降压型的电源模块。(设计的时候要确认是升压还是要降压) 宽范围的输入电压: 4.5V~16V。(设计时要确认输入电压是否在这个范围之内，降压型的芯片Vin 要大于 Vout ) 输出电压: 0.6V~5.3V。(设计时要确认此电源模块能否输出所要电压，注意 LTM4620 的第二路采用差分输入时，Vout 要小于 3.3V) 工作频率的设定: 开关频率高了优点：相同的输出电容纹波更小，动态响应更好。
缺点：开关损耗更高，开关噪声的能量更高。
开关频率低了优点：开关损耗更低，开关噪声的能量更低。
缺点：是相同的输出电容纹波更大，动态响应更差。
根据以上特性选用中间值500KHZ的工作频率。设计时要注意电源芯片的工作温度。(如果工作温度不满足可能会导致输出电压不正常的问题) 对电源模块的工作模式的选择
电源模块使用在轻负载条件时，采用 BURST（连续工作模式）/Pulse-Skipping（断点工作模式） 模式，可以提高转换效率。
重负载时采用连续模式 BURST（连续工作模式），纹波小，电源的动态响应好(如果采用BURST/Pulse-Skipping模式会造成输出电源纹波大，动态响应差的情况，并且重负载时不可以使用断续模式。)。输出电压设定。注意如果有多路并联或者多片并联要注意内部上拉电阻是否也并联了。如果有计算时要用内部的上拉电阻除以并联数。 软启动的设置。根据电压启动需要的次序设置几个电源模块的 SS 的电容。使其产生需要的上电次序。注意:电容设置过大会造成电源启动过缓，出现CPU启动异常的现象。太小会出现电源启动不起来的情况。 PhaseMd 的设置:如果是单片时设置两路输出的相差。设置为 45~60 度。 track 的设置:如果两路有依存关系，使用 track 设置启动方式，亦可以使用一路的 PG 接到另一路的 R U N 脚来控制启动次序。 输入电容，输出电容的选用:
（1）采用低ESR的高频电容
（2）注意输入，输出电容的容量，耐压。
（3）布局时尽量靠近电源模块。
（4）电容采用大电容，小电容，大封装，小封装的配合使用（低频高频波）。
（5）充分考虑电容在高温，低温下电容的容量的变化，余量要留够。
（6）考虑电容的工作寿命。(特别是高温工作)
三、设计注意事项及案例分析
3.1快速瞬态响应
3.2温度对输出功率的影响
3.3多片并联注意均流问题
3.4注意反馈环路的参数的选取
3.5电源供电
3.6注意电源的低温输出偏离的问题
3.7 注意设备是否正常
由于现在板卡的功耗很高，在调试时要注意接的电源线足够的粗，否则线压很高，造成到达板卡时压降很高，使得电源芯片电压不够造成工作异常 调试前先确认电源输出是否正常。(当时在调试B20板卡时，发现启动一直不正常，一直怀疑是复位问题，复位信号是反复出现。经过反复测试才发现是ATX电源输出不正常，本该输出5V的，带载后只有4.5V,空载测试可以输出5V。有些ATX关机后，立马开机，启动输不出电压等问题 测试电压时，注意示波器(非隔离)的地是否跟ATX电源已经共地,如果共地不要将示波器的夹子(地线)触碰板卡的电源通路。 万用表使用时确认是否电池没电了，如果电池电压不够可能测量不准确。 由于我们使用的ATX电源的限流很高，在调试时要注意不要接反(电路没有防反接保护)。上电前要先测试输入阻抗是否正常，如果不正常可能会损坏板卡。
3.8注意电源的负载与效率的关系
3.8注意电源的其他设计问题
3.9注意电源的PCB设计问题
Vin、和Vout使用大面积铺铜，提供更大的电流路径，帮助热传导。 在Vin、和Vout的高频电容尽量靠近IC.减小引线感抗。 SGND,GND通过一个通道联通。 在器件下铺一个电源地层。防止电源的开关噪声对其他信号产生影响。 过孔不要直接放在焊盘上，防止虚焊。 布局是尽量不要让热点集中。 对热敏感的原件(如:ADC,恒温晶振等)不要放在电源旁边。
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