稳定压倒一切,开发板电源架构解析之OKMX6UL-C

众所周知一个良好的电源设计是产品稳定工作的基础,何为良好的电源设计,其中需要有完善的电源架构、完整的功耗需求、适当的余量设计。当然这些都需要在前期原理图设计、PCB设计中考虑到。因此,原理图的电源架构设计,芯片、阻容器件、连接器的选型,PCB的线宽线距、铜皮厚度(主要反映的是PCB的载流能力及温升范围)等的设计显得尤为重要。由于不同的产品对功耗的要求是不一样的,所以PCB部分不展开叙述。
本文以OKMX6UL-C开发板原理图中的电源架构为重点,梳理各部分的上电时序以及功能。
▌过压保护及 5V 3.3V 电路

P10为电源入口,F1为自恢复保险丝,D1为防反接二极管,R11、R12、R13为稳压管DZ1限流电阻,稳压管的压降为4.95V(实测),Q4的导通电压V EB为0.6V,因此当输入电压大于5.6V时,三极管Q4的发射极电压和基极电压压差为0.65V,满足Q4的导通条件,Q4导通,U16的栅极电压和源极电压相等,U16截止,从而达到保护的作用。

正常供电时,VDD_5V通过U1转换成VDD_3V3给底板3.3V外设供电。

▌上电时序:

为了防止闩锁效应发生,i.MX6UL芯片需要满足严格的上电时序才能正常工作,如上图所示,核心板先上电,然后CPU通过PMIC_ON_REQ引脚发出高电平信号,通知底板上电。当PMIC_ON_REQ为高电平时Q2、Q1、Q9导通,底板上电完成。由于PMIC_ON_REQ引脚在CPU内部为100K上拉,为保证Q2能正常导通,底板R35选择100K电阻。

PERI_PWREN控制部分3.3V供电,其中NVCC_CSI给CPUNVCC_CSI模块部分供电,用DVP摄像头时需要通过XC6219芯片转为2.8V供电,如果不使用摄像头功能,则根据功能引脚电平供电。例如要把这部分引脚配置为3.3V的GPIO,则需要给NVCC_CSI供3.3V。





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