电子发烧友网 > 可编程逻辑 > 正文

FPGA系统中,对电源系统的调试

2020年05月05日 06:26 ? 次阅读

在某FPGA系统中,对电源系统进行调试,在同样的测试条件下,发现其中有一块板相对其它的板功耗总偏大,进而对其进行调试分析。

在该系统中,输入电压为DC12V,输出电压有:5V、3.3V、2.5V和1.2V,综合考虑电源纹波和转换效率,在该系统中采用了DC-DC和LDO,基本框图如下所示:

该DC-DC为双路输出(5V和3.3V)。这里,功率电感的大小选择为10uH。以下是对各输出电压所进行的纹波测试,波形如下:

图1、5V电压纹波

图2、3.3V电压纹波

图3、2.5V电压纹波

图4、1.2V电压纹波

由以上可以看出,各电压的纹波相当大,再次测试5V一侧的斩波波形,如下图。

图5、5V一侧斩波波形

从图中可以看出,该斩波波形是较差的。在FPGA系统中则会表现为:整个系统电流偏大,进而影响功耗偏大。

因此,这里重点考虑DC-DC外围元件的参数选择不合理。首先从功率电感入手,将其由10uH加大到15uH,再次进行测试。更换功率电感后的斩波波形如下,得到了较大改善。

图6、更换L后5V一侧斩波波形

再次测量各电压纹波如下:

图7、更换L后5V电压纹波

图8、更换L后3.3V电压纹波

图9、更换L后2.5V电压纹波

图10、更换L后1.2V电压纹波

更换L前各电压的纹波分别为:126mV,65.6mV,49.6mV,39.2mV;

更换L后各电压的纹波又分别为:32mV,16.8mV,5.6mV,4.8mV。

从以上可以看出,各电压纹波对得到了较大的改善。继续对电路进行改进,加大去耦电容,经测试,纹波再一次得到了减小,不过作用并不是太明显。

分析:若DC-DC的纹波较大,则会直接影响其转换效率,进而造成一些不必要的能量浪费,使整个系统的功耗偏大。

纹波偏大的影响:

纹波过大会引起系统工作不稳定,发热量偏高等。长期的工作不稳定还可能造成芯片功能下降或损坏

总结:

功率电感对于DC-DC的影响是极大的,在实际的DC-DC电源调试过程中,如果发现输出纹波较大,可以先测试一下其斩波波形,并首先尝试改变一下功 率电感的参数(应尽量满足芯片手册给出的要求),增大电源滤波电容等;

纹波大还有可能是PCB走线不合理造成,所以在PCB的设计过程中也要引起重视(一 般在芯片手册中都有Layout指导,可参考)。

一般来说,Buck型DC-DC的输出纹波应该控制在20-30mV以下,而LDO的纹 波则应该控制在10mV以下。如果纹波是50Hz或者100Hz有效值波形,则很可能是输入滤波电容小了;如果纹波是开关频率的有效值波形,则可能是输出 电感或电解电容小了;如果纹波是高频波形,则可能是反馈电路的元器件参数不当,或者是PCB走线不好等造成。

在某些场合,若对纹波要求较高,而输入输出压差又较大,还可以考虑采用DC-DC加LDO的方式供电。

当然,以上这些都是针对一般的应用而言,如果是更高要求的系统,则应进行更加全面、深入的考虑和测试

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播

电子发烧友观察

一线报道 · 深度观察 · 最新资讯
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

写好状态机--从2019年全国FPGA竞赛谈Verilog编码技巧

理解Verilog编码技巧掌握FPGA中状态机的写法掌握非重叠序列检测代器Verilog代码编写
发烧友学院发表于 2020-04-21 00:00? 13082次阅读
写好状态机--从2019年全国FPGA竞赛谈Verilog编码技巧

太阳能LED路灯的电源系统设计

太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安....
发表于 2020-05-04 16:03? 13次阅读
太阳能LED路灯的电源系统设计

2D NoC可实现FPGA内部超高带宽的逻辑互连

Achronix 最新基于台积电(TSMC)的7nm FinFET工艺的Speedster7t FP....
发表于 2020-05-04 09:43? 17次阅读
2D NoC可实现FPGA内部超高带宽的逻辑互连

在数据中心部署FPGA+CPU图像处理的解决方案

实现了技术方面的突破,那么要如何与生产环境集成呢?如何在实际的业务体系中实现对FPGA优势更好的应用....
发表于 2020-05-04 09:33? 138次阅读
在数据中心部署FPGA+CPU图像处理的解决方案

在FPGA上建立MATLAB和Simulink算法原型的四种最佳方法

芯片设计和验证工程师通常要为在硅片上实现的每一行RTL代码写出多达10行测试平台代码。验证任务在设计周期内可能会...
发表于 2020-05-04 07:00? 200次阅读
在FPGA上建立MATLAB和Simulink算法原型的四种最佳方法

FPGA,你一定想知道的那些事儿

发表于 2020-05-03 14:25? 250次阅读
FPGA,你一定想知道的那些事儿

基于Nios II嵌入式处理器和FPGA实现电机...

作为机器人执行机构的伺服系统,其伺服性能和工作的可靠性对机器人的整体工作性能起着决定性的作用;但是传....
发表于 2020-05-03 11:24? 41次阅读
基于Nios II嵌入式处理器和FPGA实现电机...

采用Fusion FPGA实现扩散炉温控系统的软...

当前国内外温控设备以单路控制居多,只能控制一路加热没备。在国内,可以对高温设备同时多路温度监控系统的....
发表于 2020-05-03 10:35? 30次阅读
采用Fusion FPGA实现扩散炉温控系统的软...

电子电路FPGA控制系统设计,你需要知道这些事!

电子电路设计应用很多,对于电子电路设计,我们需正确认识其重要性。为增进大家对电子电路设计的了解,本文将介绍电子...
发表于 2020-05-03 08:00? 229次阅读
电子电路FPGA控制系统设计,你需要知道这些事!

初学者也能看懂的FPGA的每个环节开发流程(非常详细!)

要知道,要把一件事情做好,不管是做哪们技术还是办什么手续,明白这个事情的流程非常关键,它决定了这件事情的顺利进...
发表于 2020-05-02 08:00? 181次阅读
初学者也能看懂的FPGA的每个环节开发流程(非常详细!)

清华大学提出了针对深度学习加速的FPGA虚拟化方...

而如图1 (b) 所示,在私有云的情况下,我们希望使得系统总的性能最优。如果FPGA允许多个用户使用....
发表于 2020-04-30 16:19? 290次阅读
清华大学提出了针对深度学习加速的FPGA虚拟化方...

FPGA中隐藏了一个安全漏洞

首先,这次研究的是赛灵思的芯片,如果研究的是其他公司的芯片,是不是也有这个问题?肯定会有!因为破解人....
发表于 2020-04-30 15:49? 344次阅读
FPGA中隐藏了一个安全漏洞

片上网络(NoC)技术的发展及其给高端FPGA带...

在摩尔定律的推动下,集成电路工艺取得了高速发展,单位面积上的晶体管数量不断增加。片上系统(Syste....
发表于 2020-04-30 15:41? 543次阅读
片上网络(NoC)技术的发展及其给高端FPGA带...

FPGA运算单元如今已能够支持高算力浮点

随着机器学习(Machine Learning)领域越来越多地使用现场可编程门阵列(FPGA)来进行....
发表于 2020-04-30 11:31? 115次阅读
FPGA运算单元如今已能够支持高算力浮点

未来电源系统的时序设计和调试将会变得更加复杂

各行各业的电子系统都变得越来越复杂,这已经不是什么秘密。至于这种复杂性如何渗透到电源设计中,却不是那....
发表于 2020-04-30 11:21? 158次阅读
未来电源系统的时序设计和调试将会变得更加复杂

基于FPGA技术实现ADN2850的串口控制设计

数字电位器是利用微电子技术制成的集成电路,它是依靠电阻阵列和多路模拟开关的组合完成阻值的变化。它没有....
发表于 2020-04-30 09:34? 92次阅读
基于FPGA技术实现ADN2850的串口控制设计

基于FPGA和EPP的图像传感器高速数据采集

USB、串口、并口是PC机和外设进行通讯的常用接口,但对于数据量大的图像来说,若利用串行RS-232协议进行数据采...
发表于 2020-04-30 07:47? 118次阅读
基于FPGA和EPP的图像传感器高速数据采集

如何使电脑wifi通信到Pmod wifi并在Artix-7 FPGA中接收一些数据?

尊敬的先生/女士, 我是新的Xilinx开发环境。 我正在使用具有Artix-7 Xilinx FPGA的NEXYS4学生开发板。...
发表于 2020-04-30 07:46? 56次阅读
如何使电脑wifi通信到Pmod wifi并在Artix-7 FPGA中接收一些数据?

求教FPGA时序约束问题与输入信号以及PLL输出Slack为负该如何解决?

Critical Warning: No exact pin location assignment(s) for 77 pins of 80 total pins      &nbs...
发表于 2020-04-29 16:23? 193次阅读
求教FPGA时序约束问题与输入信号以及PLL输出Slack为负该如何解决?

美乐威采用莱迪思半导体FPGA实现USB视频采集...

南京美乐威电子科技有限公司(“Magewell”)宣布将发布的多款最新USB 3.0视频采集设备中集....
发表于 2020-04-29 11:24? 114次阅读
美乐威采用莱迪思半导体FPGA实现USB视频采集...

使用DDR作为堆栈和堆内存生成相同的应用程序不在FPGA上运行是为什么?

大家好, 我使用VIVADO 2015.2为ZC706演变板生成了一个带zynq处理系统的SoC。 我可以使用SDK运行应用程...
发表于 2020-04-29 10:00? 48次阅读
使用DDR作为堆栈和堆内存生成相同的应用程序不在FPGA上运行是为什么?

如何将IC的SCL和SDA引脚与FPGA板连接起来?

Aoa ..我想将我的FPGA板(virtex6 ML605)与外部时钟IC(ds1307)连接起来。 请指导我如何将IC的SCL和...
发表于 2020-04-29 08:13? 37次阅读
如何将IC的SCL和SDA引脚与FPGA板连接起来?

FPGA的复位电路使用上电复位电路偶尔会重载现象是为什么?

上电复位电路,就是偶尔会发生程序重载的现象,和板子刚上电的状态是一样的,求助大神,,个人认为可能是按复位的频率...
发表于 2020-04-28 05:55? 38次阅读
FPGA的复位电路使用上电复位电路偶尔会重载现象是为什么?

基于FPGA和ASIC电路的时间敏感网IP

在产品交付方面,Socionext将提供用于IP测试的FPGA评估板、启动手册和Linux开源驱动程....
发表于 2020-04-27 16:27? 236次阅读
基于FPGA和ASIC电路的时间敏感网IP

AI加速发展和摩尔定律放缓对7nm eFPGA的...

AI正在迅速发展,对芯片算力和内存的要求也越来越高,但摩尔定律的放缓甚至失效让芯片靠先进半导体工艺来....
发表于 2020-04-27 08:51? 311次阅读
AI加速发展和摩尔定律放缓对7nm eFPGA的...

莱迪思的全新FPGA,赋予了3D全新的含义

不安全的系统会导致数据和设计盗窃、产品克隆和过度构建以及设备篡改或劫持等问题。OEM可以使用Mach....
发表于 2020-04-26 11:20? 116次阅读
莱迪思的全新FPGA,赋予了3D全新的含义

Vicor最新270V-28V DCM5614 ...

DCM5614具有 96% 的效率,不仅可显著降低功耗,而且创新平面 VIA 封装散热良好,还可以实....
发表于 2020-04-26 10:00? 329次阅读
Vicor最新270V-28V DCM5614 ...

FPGA方案商联捷科技完成A+轮融资,模拟芯片...

1.索尔思完成新一轮4000万美元融资扩展5G和数据中心产品线 日前,光模块厂商索尔思宣布,已于近日....
发表于 2020-04-26 09:37? 1441次阅读
 FPGA方案商联捷科技完成A+轮融资,模拟芯片...

基于FPGA技术与以太网的无源光网络实现MAC控...

如图1所示,一个典型的EPON系统主要由三部分组成,即光线路终端(OLT)、无源光分路器(POS)和....
发表于 2020-04-26 09:21? 122次阅读
基于FPGA技术与以太网的无源光网络实现MAC控...

采用STR710FTbZ6与ACEX1K30芯片...

近年来,电能质量日益引起人们的重视,如何有效的监测和分析电能质量参数逐渐成为电力企业和用户共同关心的....
发表于 2020-04-25 17:58? 265次阅读
采用STR710FTbZ6与ACEX1K30芯片...

基于DSP Builder设计工具实现FPGA控...

控制算法的极大丰富和微电子领域工艺技术及EDA工具的飞速发展,使得我们可以将两个领域的应用优势集合在....
发表于 2020-04-25 17:32? 130次阅读
基于DSP Builder设计工具实现FPGA控...

Zebra软件平台让FPGA深度学习推理不再复杂

全球领先的技术解决方案提供商安富利亚洲和AI软件领域的创新企业Mipsology宣布,安富利将向其亚....
发表于 2020-04-25 10:57? 607次阅读
Zebra软件平台让FPGA深度学习推理不再复杂

采用5管单元的SRAM结构实现CPLD可编程电路...

显然,设计基于SRAM编程技术的CPLD可以很好解决上述应用问题。CPLD的设计和实现的关键问题是核....
发表于 2020-04-25 10:21? 90次阅读
采用5管单元的SRAM结构实现CPLD可编程电路...

采用STR710FTbZ6与FPGA相结合实现配...

系统的总体结构框图见图1,包括隔离、放大、滤波、量程自动切换、锁相电路、时钟模块、LCD显示、通信、....
发表于 2020-04-25 10:07? 115次阅读
采用STR710FTbZ6与FPGA相结合实现配...

基于STR710FTbZ6与FPGA相结合实现配...

近年来,电能质量日益引起人们的重视,如何有效的监测和分析电能质量参数逐渐成为电力企业和用户共同关心的....
发表于 2020-04-25 09:35? 98次阅读
基于STR710FTbZ6与FPGA相结合实现配...

实测!AlexNet卷积核在FPGA占90%资源...

尽管最初为AlexNet图像和内核大小配置了MLP_Conv2D设计,但是2D卷积是一个通用过程,因....
发表于 2020-04-25 09:26? 705次阅读
实测!AlexNet卷积核在FPGA占90%资源...

为灵活应变云加速而设计的Xilinx Versa...

自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ: XLNX))今....
发表于 2020-04-24 11:16? 527次阅读
为灵活应变云加速而设计的Xilinx Versa...

rfid技术怎样实现医疗器械的智能化的控制

系统采用 ARM 为主控制芯片,完成对射频识别芯片的控制、信息采集、数据传输以及对医疗器械的控制功能....
发表于 2020-04-23 17:30? 767次阅读
rfid技术怎样实现医疗器械的智能化的控制

紫光同创联合ALINX发布国产入门级FPGA开发...

紫光同创已经联合ALINX在去年推出了PGL22G开发板,采用核心板加扩展板的模式。扩展板上,设计了....
发表于 2020-04-23 16:22? 465次阅读
紫光同创联合ALINX发布国产入门级FPGA开发...

AI/ML将FPGA和ASIC结合在了一起

随着人工智能、机器学习等应用场景快速发展演进,对芯片的算力、安全性等性能也提出了更高的诉求。
发表于 2020-04-23 14:27? 324次阅读
AI/ML将FPGA和ASIC结合在了一起

FPGA+CPU可让数据中心的图像处理性能大幅提...

图片逐渐成为互联网主要的内容构成,相应的图片处理需求也在高速成长,移动应用与用户生产内容(UGC)正....
发表于 2020-04-22 14:29? 118次阅读
FPGA+CPU可让数据中心的图像处理性能大幅提...

BittWare新型200DE边缘服务器,实现一...

Molex旗下BittWare 公司是企业级 FPGA 加速器产品领域一家领先的供应商,现推出全新的....
发表于 2020-04-21 15:17? 528次阅读
BittWare新型200DE边缘服务器,实现一...

纽约理工学院温哥华分校基于高云半导体安全FPGA...

纽约理工学院(NYiT)温哥华分校与高云半导体 SecureFPGAs合作开发了解决方案,并将其作为....
发表于 2020-04-21 11:27? 84次阅读
纽约理工学院温哥华分校基于高云半导体安全FPGA...

FPGA开发经验分享:基于JESD204B的LM...

今天给各位大侠带来一篇项目开发经验分享基于JESD204B的LMK04821芯片项目开发,这是本人实....
发表于 2020-04-21 09:33? 554次阅读
FPGA开发经验分享:基于JESD204B的LM...

基于FPGA打造的百度昆仑芯片,它到底有多优秀

作为Al芯片的积极布局者与应用者,百度对外发布AI云端芯片“昆仑”,备受业界瞩目。
发表于 2020-04-20 10:54? 474次阅读
基于FPGA打造的百度昆仑芯片,它到底有多优秀

基于传统嵌入式技术和FPGA技术实现掌纹鉴别系统...

Nlos是Altera公司推出的一款采用流水线技术、单指令流的32位RISC软核处理器,并针对Alt....
发表于 2020-04-19 18:58? 129次阅读
基于传统嵌入式技术和FPGA技术实现掌纹鉴别系统...

利用半拍错位同步法消除异步电路的亚稳态

当今的数字系统往往是围绕CPLD/ FPGA 进行设计的, 首选的方案是采用同步时序电路设计 , 也....
发表于 2020-04-18 12:59? 135次阅读
利用半拍错位同步法消除异步电路的亚稳态

基于EP1C6Q240器件和BF533处理器实现...

基于BF533的智能车载终端整合了高性能处理器、全球定位系统、全球移动通信系统GSM/GPRS、蓝牙....
发表于 2020-04-18 09:57? 163次阅读
基于EP1C6Q240器件和BF533处理器实现...

基于FPGA的多功能LCD显示控制器是怎样实现的

在许多嵌入式系统应用领域,都需要友好的人机信息界面,传统的数码管或者发光二极管显示方式已经不能满足实....
发表于 2020-04-17 15:16? 182次阅读
基于FPGA的多功能LCD显示控制器是怎样实现的

视频行业的新应用,FPGA的效率胜过GPU

随着视频行业逐渐进入全平台、全媒体化后,视频行业在数据中心的底层技术上不要不断投入,更要求快速创新。
发表于 2020-04-16 14:48? 185次阅读
视频行业的新应用,FPGA的效率胜过GPU

基于FPGA参考设计解决方案降低汽车电子制造的复...

汽车娱乐电子推动了功能和容量的快速发展,促使设计人员在性能、成本和灵活性上做出综合考虑。与其他汽车电....
发表于 2020-04-16 09:07? 180次阅读
基于FPGA参考设计解决方案降低汽车电子制造的复...

安路科技-用FPGA实现海量智能互联应用

机器学习和边缘AI算法的发展日新月异,其发展速度呈指数形式上升,比互联网+的时代发展还要快得多,向智....
发表于 2020-04-15 11:41? 195次阅读
安路科技-用FPGA实现海量智能互联应用

采用DSP和FPGA器件实现电机励磁控制系统的设...

介绍了针对3/3相双绕组感应发电机设计的励磁系统,该系统由DSP和FPGA构成。给出了控制系统的接口....
发表于 2020-04-14 10:11? 146次阅读
采用DSP和FPGA器件实现电机励磁控制系统的设...

采用TMS320LF2407A和EP1C6Q24...

喷气织机的引纬控制系统直接决定着喷气织机的运行效率、能耗、产品质量、平均无故障时间等关键性的指标,是....
发表于 2020-04-12 18:30? 132次阅读
采用TMS320LF2407A和EP1C6Q24...

采用FPGA/CPLD可编程逻辑器件实现内河航标...

内河水运是国家综合运输体系和水资源综合利用的重要组成部分,是实现经济社会可持续发展的重要战略资源。航....
发表于 2020-04-12 18:00? 164次阅读
采用FPGA/CPLD可编程逻辑器件实现内河航标...

基于FPGA的VHDL语言设计控制器SJA100...

分析了CAN控制器SJA1000的特点及CAN协议通信格式。设计了控制器SJA1000的IP软核,能....
发表于 2020-04-12 10:55? 133次阅读
基于FPGA的VHDL语言设计控制器SJA100...

利用FPGA器件和TMS320F206芯片实现飞...

在分析某型飞机MILSTD1553B数据总线系统构成的基础上,结合其通信协议与其消息传输格式,建立了....
发表于 2020-04-12 09:40? 132次阅读
利用FPGA器件和TMS320F206芯片实现飞...

基于ADSP-BF533、ADmC7019微转换...

基于BF533的智能车载终端整合了高性能处理器、全球定位系统、全球移动通信系统GSM/GPRS、蓝牙....
发表于 2020-04-06 17:18? 64次阅读
基于ADSP-BF533、ADmC7019微转换...
最可靠的足球外围网站 现金体育网 365体育直播 外围买球app 香港全年资料内部公开 香港马会免费资枓大全 hg0088平台 外围足球 沙巴体育

赌外围足球什么意思

沙巴体育 外围足球论坛 外围买球 365bet体育在线 hg6686集团app 皇冠现金app网 hg0088官网 hg0088皇冠开户 足球外围app 万博体育网 新万博网站 威廉希尔 威廉希尔平台 188bet bet体育 bt365官方网站 hg0088正网 bet36体育在线 皇冠足球走地 皇冠体育 皇冠体育 沙巴体育 沙巴体育外围 沙巴体育开户 皇冠比分 皇冠走地 hg0088皇冠 滚球技巧 足球滚球 什么是滚球盘 欧洲杯外围足球 沙巴体育 最可靠的足球外围网站 对冲套利滚球篮球实战 外网足球 玩滚球什么网站 滚球有人长期赚钱吗 狗65网站是什么 滚球狗65买球 狗65是哪个平台 狗65下载 狗65买球 狗洲地址 皇冠滚球在线 滚球平台有哪些 怎样靠滚球盈利 足球套利一天几千 滚球正规网址 买滚球用什么平台 谁有好的滚球APP 滚球平台哪些靠谱 滚球最稳的平台 滚球平台哪个安全可靠 滚球高手心得