[实用新型]一种新型的高效FPGA供电电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用DC/DC调整技术实现对FPGA供电的技术领域，尤其涉及一种采用同步降压调整器的FPGA供电电源。

背景技术

随着工艺、技术的发展与市场需求，超大规模、高速、低功耗的新型现场可编程逻辑器件(FPGA)不断推出，给电路设计带来极大的方便。在采用大规模FPGA的开发系统中，供电模块的设计将直接影响到系统的稳定性，因此设计出高效、稳定的供电模块显得尤为重要。目前，FPGA、DSP等芯片的电源供电方案主要有三种：低压差线性稳压器(LDO)、电源模块和开关稳压电源。

LDO的基本原理是根据负载电阻的变化情况调节自身的内阻，从而保证稳压器输出端的电压不变，因此LDO只适用于降压变换。其具体效果与输入/输出电压比有关，变换效率可以简单地看作输出电压与输入电压之比。由于采用线性调节原理，瞬态特性好。LDO本质上没有输出纹波，但随着LDO的输入/输出电压差别增大或者输出电流增加，LDO的发热比会成比例增大，所以在散热控制方面要求很高。电源模块和开关稳压电源与LDO相比，输出纹波电压较大、瞬时恢复时间较慢、容易产生电磁干扰(EMI)。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型的采用同步降压调整器的FPGA供电电源。

所采用如下的技术方案：一种新型的高效FPGA供电电源，包括输入端、输入滤波网络、输出滤波网络、输出端，它还包括同步降压网络，该同步降压网络包括第一电路IC1及其外围电路；该第一电路IC1及其外围电路的具体构成为：所述第一电路IC1的内置电压调节器的输入端通过电容C2与输入地相连；该第一电路IC1的自举电路的输出端通过电容C3与所述输出滤波网络相连；第一电路IC1的频率设置输入端通过电阻R1与输入地相连；第一电路IC1的误差放大器的输出端通过补偿网络与该第一电路IC1的误差放大器的输入端相连；信号传递过程为：当输入端的输入电压经过输入滤波网络滤波，消除一次电源上的干扰及噪声后的直流电压进入同步降压网络，经高频变换、同步整流输出需要的直流电压，该直流电压经过输出滤波网络滤除高频噪声及干扰后从输出端输出。

本实用新型工作温度范围宽、输出纹波低，接近90%的高效率，具有快速瞬态相应、大容性负载的特点；采用厚膜工艺制造，裸芯片组装；具有过流保护、低压闭锁以及过热关断功能；双列直插式金属外壳气密封装，体积仅为 21.20mm×14.70mm×8.00mm。工作温度范围（Tc）为-55℃～+125℃。贮存温度范围（Tstg）为-65℃～+150℃。

本实用新型适用于大规模的FPGA系统的供电，亦广泛应用于5V输入的低压大电流分散电源系统，例如高性能的DSP、ASIC系统以及微处理器，也可应用于宽带、网络、光纤的基础设施，便携式电脑和个人笔记本。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的原理图。

具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型及其有益效果作进一步详细的说明。

参照图1、图2，一种新型的高效FPGA供电电源，包括输入端1、输入滤波网络2、输出滤波网络6、输出端9，它还包括同步降压网络3，该同步降压网络3包括第一电路IC1及其外围电路；该第一电路IC1（采用型号为TPS54XXX类的芯片）及其外围电路的具体构成为：所述第一电路IC1的内置电压调节器的输入端通过电容C2与输入地相连；该第一电路IC1的自举电路的输出端通过电容C3与输出滤波网络6相连；第一电路IC1的频率设置输入端通过电阻R1与输入地相连；第一电路IC1的误差放大器的输出端通过补偿网络与该第一电路IC1的误差放大器的反向输入端相连；信号传递过程为：本供电电源为二次电源，当输入端1的输入电压经过输入滤波网络2滤波，消除一次电源上的干扰及噪声后的直流电压进入同步降压网络3，经高频变换、同步整流输出需要的直流电压，该直流电压经过输出滤波网络6滤除高频噪声及干扰，得到较为干净平整的电压从输出端9输出。其中所述的该补偿网络由电容C4、C5，电阻R2构成，其具体连接方式：所述电容C4的一端电连接于电阻R2的一端后和所述第一电路的误差放大器的输出端COMP连接，该电容C4的另一端电连接于电容C5的一端后和第一电路的误差放大器的反向输入端VSENSE连接；该电容C5的另一端和电阻R2的另一端相连；电容C4和电阻R2之间具一节点；电阻R2和电容C5之间具一节点。电容C5和电容C4之间具一节点。

所述的输入端1电连接于所述第一电路IC1的输入端。