``5月上旬收到了ElecFans小助手的提醒，说有一个
电源评估板活动可以申请了，点击去一看，是MPS针对Zynq的电源解决方案，正好我平时经常要做一些Zynq的系统，二次电源也是我非常感兴趣的地方，就申请了。由于正好物有所用，就非常幸运的通过了。
这次收到的是两个板子，一个是MP54304的单芯片评估板，另一个是一套完整的Zynq电源解决方案，上面集成了4颗DCDC，5个ldo，还有1个Vtt。下面单独说明。
第一个板子是MP54304的评估板，如下图所示，上面只有一个MP54304和一些电容，注意板子上连电阻都没有，这是由于该芯片支持pmbus接口，电压可通过PMbus总线直接修改，不需要外置分压电阻了。
MP54304是单芯片集成了mos和电感的，可以输出4个通道，电流为3A/3A/2A/2A。现在的数字系统越做越小，二次电源也跟着一步一步做小，zynq需要多个通道的电源，如果采用常规的外置电感
威廉希尔官方网站
，电源系统将会非常庞大。
下图是我买的一个米尔科技的7z020
开发板，板子上的电源系统已用红色进行标记。可以看到，由于采用了外置电感的电源芯片，电源系统已经占到了7Z020主芯片加两颗DDR3的面积。另外，外置电感还容易磕到，我这个板子上的一个电感（最右侧）还生锈了。
看到mp54304简介后，我第一时间就想到了ADI的LTM4644芯片，和mp54304的功能类似，也是集成电感的多通道DCDC芯片，每个通道均可提供稳定4A，峰值5A的电流，且支持多种并联方式。当然这颗芯片的体积也是比较大的，同时要靠外置电压调节电压，下图是我设计的某个板子的电源部分截图。可以看到，除了大容量钽电容外，还需要需要不少分压电阻及Css电容的。
从这些对比可以看出，mp54304还是有很大优势的，虽然电流没有ltm4644那么大，但事实上Zynq芯片的很多电源轨道是用不大那么大电流的，而且价格上也有很大优势。
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下面就对这个板子进行供电。从最上面那个图可以看出，评估板全部是垂直探针引出，这个设计确实不太好用，只能用夹子夹在上面。但动不动几安培的电流，使用夹子会非常不牢靠，交流群里也有人反应这个问题，但这个是mps官方的设计，只能接受。为了测试可靠，我决定焊接导线在上面，但探针明显没有焊接痕迹，板子还要回收，实在不忍心破坏探针，观察了一下，我决定把导线焊在板子上NC的电容位置上。
台式电源我选用了比较厉害keithley的2260B，因为根据芯片手册，它最大可以输出70W的功率，没有足够强大的一次电源可不行。2260B可以输出360W，足够满足要求。
设定电压5V，限流3A，上电走起！万用表测量没有输出？ 原来板子上还有一个手动开关，将开关拨到一边，OK了。ch1输出1.0039V，非常稳定。其它3个通道分布输出了1.5V，1.8V和3.3V。
可以看到，空载下，板子消耗约50mA电流，即250mW，这个静态功耗还是有点高的，应该是工作在了强制pwm模式。
接下来启动上位机控制软件“VirtualBenchPro3.0”。
1，查找设备地址，这个地址要先记住。
2，添加设备
3，注意默认设备的地址是0x00，右键点击，更改iic地址为68，这样前面的绿色亮起。
4，右边出现配置界面，先不要填，要按照 读-修-写的方式，先读一下默认的寄存器值。
可以看到各个通道的电压已经在列表中显示了，注意通道3，实际输出3.3V，设定的是1.1V，这是因为设定值最大只能到1.82V，但可以设定feed为1/3，所以1.1V的vref可以输出3.3V。
试试修改通道1的电压，将其改为1.150V，再写入。
寄存器修改后，会变为绿色，以告知修改，这个软件设计还是挺人性化的。
点击写入后，万用表立即变化，显示1.1542V，看来电压确实是可以在线修改的。
误差只有4.2mV，VeryGood！
看看电压设定范围，
从0.55V~1.82V，增加3倍后，可以到5.46V，足以满足绝大部分的数字电源需要。
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对数字电源，上电时序是非常关键的，错误的上电时序会导致上电电流过大，甚至发生闩锁效应，烧毁芯片。常规的电源设计时，需要使用前一级的pg信号，来驱动后一级的run信号，但具体的延迟时间是太不好确定的。mp54304的pmbus接口支持可编程的上电时序，这个务必要好好用用。
示波器接起来！
拨动EN开关，示波器触发抓取波形！
ch1莫名其妙上电再掉电，初步怀疑是EN开关手工波动时的抖动造成的。
查看配置，ch1延迟0ms上电，怪不得不稳定。
修改成ch1延迟1ms，电压1V；ch2延迟2ms，电压2V；ch3延迟2ms，电压3V；ch4延迟3ms，电压4V；同时ch2的斜率0.67，ch3的斜率2.67。上电走起！
可以看出，各通道明显按照1ms的延迟开始输出，由于ch2和ch3设定的斜率不同，虽然ch3设定电压高，但还是先于ch2到达预定电压。
mp50304的各个电源轨道，不仅可以编程设定输出时序，还是可以设定爬电斜率。可以说是非常强大的了。
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前面提到芯片的静态功耗250mW，还是挺大的，这是由于DCDC控制器在低负载时，pwm的脉冲宽度不能小于最小的mos开启时间。在底负载情况下，一般的dcdc芯片会有两种工作模式，一个是强制pwm模式，此时高压mos输出的部分电流，会通过低压mos强制释放掉，开关频率不会发生变化，输出电压也会非常稳定，但功耗就会偏大；另一个是PFM模式，调整控制芯片的频率，其实就是跳过pwm中的一些脉冲，以此来实现低功耗的功能，缺点是纹波会变大。观察mp54304控制清单，可以更改。于是将4个通道全部改为pfm模式。
电流一下就减到0了，只有万用表的读数告诉我芯片还在正常输出，但读数已经在跳了。观察示波器的波形，纹波明显大了很多。
使用交流档，测量纹波如下。
如果对功耗不是非常敏感，还是建议使用强制pwm模式，
FPGA在大电流模式下，对噪声更加敏感，dcdc消耗的功耗反而不足为到了。
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后面有时间再进行一下满负载测试，看看满负载下的纹波，以及负载变化情况下的电压波动；根据之前的课题，还要驱动一个zynq开发板，这个可能要飞不少线了，要是线错了或者鼠标点错了，我的zynq板子可能就要报废了，还是先玩熟板子再说吧。
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