2229
除此之外，底板上的器件以及連接的外圍設備（例如：U盤，攝像頭等）也需要提供電力支持。底板上的器件種類較多，所需要的供電電壓也不同，常用的供電電壓有：5V、3.3V、1.8V等，在我們的最小系統(tǒng)板上主要用到了5V和3.3V電源供電，外部電源的接入方式是使用USB-Type-C接口進行供電，電源電壓為5V，但在底板上部分電路為3.3V供電，所以我們要對5V電源進行降壓處理，從而得到3.3V電源即可為相關電路供電。
DC/DC是直流-直流電壓變換器，用于電源電路中的電壓變換。DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理是通過開關管的開關動作，周期性地將輸入電能傳輸?shù)侥芰看鎯υ?，然后再從能量存儲元件中釋放輸出電能。通過調(diào)整開關管的導通和截止時間，可以控制直流電能在能量存儲元件中的流動和輸出電壓的大小。在嵌入式領域DC/DC通常包括buck（降壓），boost（升壓），buck-boost（升降壓）三種架構(gòu)。DC/DC的優(yōu)點是效率高，電壓范圍寬，可以做到較大跨度的電壓變換。但是DC/DC的輸出紋波較大而且成本較高。
ELF 1的最小系統(tǒng)用到的DC/DC芯片MP2147GD在最小系統(tǒng)中的作用是將5V電源降壓到3.3V輸出，在芯片MP2147GD輸入引腳VIN輸入5V電壓，經(jīng)過內(nèi)部電路降壓后在引腳OUT輸出3.3V的電壓，其中，R217、R224作為反饋電阻將輸出的電平經(jīng)過分壓后輸入到FB引腳，F(xiàn)B引腳為誤差放大器的輸入，連接到輸出和GND之間的外部電阻分壓器，將FB電壓與內(nèi)部0.6V基準電壓進行比較，以此來調(diào)整輸出電壓直到輸出電平為3.3V，因此，反饋電阻的取值極為重要，反饋電阻有誤會導致DC/DC芯片輸出電平有誤，可能會對后級電路造成損壞。
注意：ELF 1/ELF 1S開發(fā)板供電最好選用5V2A以上適配器，臺式電腦優(yōu)先使用主機后面板USB口供電，前面板供電功率可能不足，會導致ELF 1/ELF 1S開發(fā)板某些功能測試異常。
VDD_5VIN經(jīng)過撥動開關S2和濾波電容C11后，直接向核心板供電，VDD_5V經(jīng)DC/DC芯片MP2147GD降為VDD_3V3，PMIC_ON_REQ是核心板輸出的電源控制信號，在核心板電源啟動之前PMIC_ON_REQ信號為低電平，MOS管Q3關斷導致Q1和Q2處于關斷狀態(tài)，所以此時底板的GEN_5V和GEN_3V3都無法上電。當核心板電源啟動后通過拉高PMIC_ON_REQ控制MOS管Q3導通，Q3導通后拉低Q1和Q2的柵極使其Vgs達到MOS導通條件，Q1和Q2導通后GEN_5V和GEN_3V3給底板上電。由于PMIC_ON_REQ由CPU內(nèi)部100K上拉，底板R40阻值不能選的過低（建議不要低于100K），需要保證與100K分壓后電壓可以正常穩(wěn)定的使MOS管Q3導通。
PMIC_ON_REQ引腳輸出高電平， MOS管導通，VDD_5V和VDD_3V3可分別輸出GEN_5V和GEN_3V3。
此部分電路就是控制上電時序保證了核心板先上電，底板后上電，以防底板通過信號線給CPU倒灌電流發(fā)生閂鎖效應，（閂鎖效應在前面的電源介紹中已經(jīng)提到）導致CPU損壞。
上圖中R35和R37兩顆電阻作用是在ELF 1斷電后，給對應電容提供放電回路。R38和R40兩顆電阻作用是保證對應MOS管在沒有動作時處于穩(wěn)定的關斷狀態(tài)。
大家在探究這部分電路時，可以嘗試獨立地解析原理圖中包含的所有器件的功能及其在系統(tǒng)中的作用。最終期待每位小伙伴都能從這個過程中收獲滿滿！
下載ECAD模型
