基于PTH05010的低电压大电流电源解决方案

　　本次设计要求输入为5V直流电压，输出分别为1.2V和3.3V，电流均要求可达12A。由于电流较大，采用线性稳压电源效率低，发热量大，所以选用PTH05010开关电源模块。虽然FPGA不要求内核电源和I/O电源之间有特殊的上电顺序, 但是从系统级考虑，总线竞争就要求按顺序上电。这种情况下, 内核电源的上电就应当同步或提前于　I/O。如果只有内核获得供电, I/O没有供电, 对芯片不会产生损害, 只是没有输入输出能力而已；如果反过来, 周边I/O得到供电而内核没有加电，将是非常危险的。所以本设计加入了TPS3808监控电路，以确保两种输出电压同时输出，同时还具有低压保护及系统复位的功能。

　　芯片简介

　　PTH05010是由TI公司推出的一款5V输入，输出电压可调的电源模块，其输出电流可达15A。该系列电源模块的引脚兼容，使用方法也一致，便于替换。

　　PTH05010电源模块主要特性包括：输入电压范围4.5～5.5V，输出电压0.8～3.6V，开关频率275～325kHz，最大稳压误差±2%，最高转换效率96% (不同电压输出时的效率不同，如输出1.2V时效率为88％，输出3.3V时效率为95％) 。

　　TPS3808是TI公司的一款具有低静态电流、可编程延迟的监控电路。主要电器参数包括：输入电压范围1.8～6.5V，上电复位可调整延迟时间1.25ms～10s，典型静态电流2.4μA，高精度门限0.5％。

　　典型应用

　　PTH05010的典型应用电路如图1所示。

　　图1　PTH05010典型应用电路

　　从图1中可以看出PTH05010所需的外围器件很少，只需要三个器件即可工作，这就使得电路设计变得十分简单。其中输入输出分别有一个滤波电容，其标称值为最小推荐电容，也可再并联其他电容来进一步改善滤波效果，电阻是用来调节输出电压的，其计算公式如下。