適用於Altera?MAX10 FPGA的小型高效電源

您是否正在使用Altera?MAX?10 FPGA進行設計？若是這樣，您可能是想要一種小型、高效和已驗證過的電源解決方案，而無需投入大量思考或設計時間。電源設計應該簡易、小巧，以適應印刷電路板（PCB）的小尺寸，且效率足夠高、無需散熱器或主導系統的熱預算。最重要的是，電源必須工作。

它必須滿足FPGA的要求並在您的特定系統中運行。適用於高達125℃的Altera?MAX?10 FPGA的小型、高效、易於使用的電源參考設計是經過驗證的設計，並提供具有工作波形和性能數據的詳細設計指南，以及原理圖、物料清單（BOM）和PCB布局，以便在系統中實現此設計。

參考設計支持MAX 10的雙電源選項，並包含支持Instant-On功能的選項。電源支持帶有TPS62480降壓轉換器的6-A VCC（內核）導軌，為VCCIO（雙數據速率（DDR）存儲器）和具有兩個TPS62097降壓轉換器的VCCA（模擬）導軌分別提供2-A。這些特性使您能夠充分利用FPGA的全面運行性能，而不受由任何電源限制導致的設計限制。

該設計指南包含所有必要的數據和波形，以滿足FPGA的功率要求。圖1所示為具有滿足5％調節要求的VCCA導軌的示例，其具有足夠裕度（50％負載步長）。

圖1：VCCA對50％負載階躍的瞬態響應

既然電源已被證明支持FPGA，那麼它的效率和尺寸如何？參考設計適用於PCB面積小於300 mm2的所有三條電源軌。雖然通過使用電源模塊可以實現更小的尺寸，但對於需要三種不同電壓的分立設計來講，300 mm2的尺寸已足夠小。

效率對於電源的全額定負載及滿負荷而言都很重要，這可能會低於使用FPGA功能的電源額定電流。平穩效率曲線對於在各種負載電流下獲得高效率很重要。

總體而言，TIDA-01366在全負載電流下實現了89％的效率，更重要的是在半負載時實現了92％的效率。圖2所示為VCC導軌的效率，其峰值達到了91％。圖3所示為VCCA導軌的效率，其峰值達到了95％。

圖2：5 V輸入電壓的VCC效率

圖3：5 V輸入電壓的VCCA效率

高效率還支持在較高環境溫度下運行。參考設計使用額定工作處於125℃的組件。此外，該設計包括一個溫度警告標誌，達到120℃時，會斷言一個額外的安全層。若如此斷言，系統將採取措施降低其功耗，例如降低FPGA的活動，或通過打開風扇來降低系統的溫度。

小巧、高效且經過驗證。在您的FPGA的電源參考設計中，您還需要什麼？

公司信息: TI-德州儀器

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