基于UCD9248的7系列FPGA电源控制系统实验笔记

UCD9248是TI公司的一款数字PWM系统控制器，其主要用于在线控制TI的非隔离式数字电源传动模块，例如PTD08A020W、PTD08A010W等等。在xilinx的kintex7 开发板上即采用的是UCD9248+PTD08XX的系统电源方案。

 

利用TI公司提供的“Fusion Design Online”软件，可以很方便的对UCD9248编程，从而实现各个电源模块的输出电压在线可调、电流、功率、芯片温度的在线监测和预警、各个电压启动和关断顺序等的控制。

 

在进行电源系统开发工作之前，参考了kintex7的开发板电源方案，觉得略感复杂，很多设计对于自己的应用需求是冗余的，因此进行了一系列的简化。本次的电源方案设计包含8个电源输出，采用两片UCD9248实现，FPGA电源上电顺序为：VCCINT，VCC1V8，VCC2V5，VCC3V3，GTX上电顺序为：VCCINT，MGTAVCC1V0，MGTAVTT1V2。另外MGTVCCAUX1V8和VCC1V5不需要上电顺序。

1.UCD9248_1_Rali#1_VCCINT：

   1.0V@20A，FPGA核心电压

2.UCD9248_1_Rali#2_VCC1V8：

  1.8V@10A，FPGA的BANK电压以及外围芯片电压

3.UCD9248_1_Rali#3_VCC2V5：

   2.5V@10A，FPGA的BANK电压以及外围芯片电压

4.UCD9248_1_Rali#4_VCC3V3：

  3.3V@10A，FPGA的BANK电压以及外围芯片电压

5.UCD9248_2_Rali#1_MGTAVCC1V0：

  1.0V@10A，GTX电压

6.UCD9248_2_Rali#2_MGTAVTT1V2：

  1.2V@10A，GTX电压

7.UCD9248_2_Rali#3_MGTVCCAUX1V8：

  1.8V@10A，GTX电压

8.UCD9248_2_Rali#4_VCC1V5：

  1.5V@10A，外围芯片电压

 

如下图所示为UCD9248_1的设计原理图：

如下图所示为UCD9248_1_Rali#1_VCCINT的设计原理图：

如下图所示为UCD9248_1_Rali#2_VCC1V8和UCD9248_1_Rali#3_VCC2V5的设计原理图：

如下图所示为UCD9248_1_Rali#4_VCC3V3的设计原理图：

如下图所示为UCD9248_2的设计原理图：

如下图所示为UCD9248_2_Rali#1_MGTAVCC1V0和UCD9248_2_Rali#2_MGTAVTT1V2的设计原理图：

如下图所示为UCD9248_2_Rali#3_MGTVCCAUX1V8和UCD9248_2_Rali#4_VCC1V5的设计原理图：

如下图所示为实际PCB：

启动“Fusion Design Online”软件，配置2片UCD9248，如下图所示为整体配置图：

如下图为UCD9248_1_Rali#1_VCCINT的配置界面：

如下图所示为VCCINT在线监测结果：

如下图为UCD9248_1_Rali#2_VCC1V8的配置界面：

如下图所示为VCC1V8在线监测结果：

如下图为UCD9248_1_Rali#3_VCC2V5的配置界面：

如下图所示为VCC2V5在线监测结果：

如下图为UCD9248_1_Rali#4_VCC3V3的配置界面：

如下图所示为VCC3V3在线监测结果：

如下图为UCD9248_2_Rali#1_MGTAVCC1V0的配置界面：

如下图所示为MGTAVCC1V0在线监测结果：

如下图为UCD9248_2_Rali#2_MGTAVTT1V2的配置界面：

如下图所示为MGTAVTT1V2在线监测结果：

如下图为UCD9248_2_Rali#3_MGTVCCAUX1V8的配置界面：

如下图所示为MGTVCCAUX1V8在线监测结果：

如下图为UCD9248_2_Rali#4_VCC1V5的配置界面：

如下图所示为VCC1V5在线监测结果：

如下图所示为万用表实际测得的板上电压，和在线监测的电压值一致：