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如何利用多通道電源實現復雜的電源時序控制
閱讀：789 發布時間：2022-9-5 電源順序控制是微控制器、FPGA、DSP、ADC等需要向多個電壓導軌供電的設備所需的功能。 這些APP通常需要在給數字I/O軌道通電之前先給核心和模擬模塊通電，但在某些設計中可能需要采用不同的序列。 無論如何，正確的接通電源和切斷電源的定時控制利用多通道電源都可以防止鎖存器引起的即時損壞和ESD引起的長期損害。 另外，電源順序控制可以錯開電源接通中的浪涌電流，該技術在限流電源供電的應用中非常有用。
例如，Xilinx Spartan-3AFPGA內置了加電復位電路，可以在所有電源達到閾值后配置設備。 這有助于降低電源順序控制的要求，但是為了實現最小浪涌電流電平，遵守與FPGA連接的電路順序控制的要求，電源導軌需要按照以下順序向VCC_INT VCC_AUX VCCO通電。 由于某些APP需要采用特定的序列，因此請務必閱讀數據手冊的電源要求部分。
使用無多通道電源定時控制
實現電源時序控制的一個簡單方法是，利用電阻、電容器、二極管等無源元件，延遲進入調節器使能引腳的信號。 開關關閉時，D1通電，D2保持關閉狀態。 電容器C1被充電，EN2的電壓以由R1和C1決定的速度上升。 開關斷開時，電容器C1通過R2、D2、RPULL向接地放電。 EN2的電壓以由R2、RPULL、C2決定的速度下降。 如果變更R1和R2的值，充放電時間也會發生變化，穩壓器的on/off時間會被設定。
該方法只需要用于不需要精密定時控制的APP，也可以用于信號延遲，只需要外部r和c的APP。 對于標準調節器，采用該方法的缺點是，使能端子的邏輯閾值可能因電壓和溫度而有很大不同。 另外，電壓斜坡上的延遲取決于電阻、電容值和容許公差。 典型的X5R電容器在-55C到85的溫度范圍內的變化幅度約為15%，由于直流偏置效應還會發生10%的變化，定時控制變得不正確，有時也變得不可靠。精密輕松實現定時控制
為了獲得穩定的閾值電平實現精密的定時控制，許多穩壓器需要采用外部基準電壓源。 ADP5134通過整合精密基準電壓源，大幅節約成本和PCB面積解決了這個問題。 各調節器有獨立的使能銷。 如果可輸入的電壓上升到VIH_EN (最小值0.9 V )以上，設備將退出關閉模式，管理模塊將打開，但穩壓器將不活動。 將可輸入的電壓與精密的內部基準電壓(典型的為0.97 V )進行比較。 使能針的電壓高于精密使能閾值時，穩壓器激活，輸出電壓開始上升。 輸入電壓和溫度變化的地方，基準電壓的變化幅度只有3%。 這個小范圍的變化確保了精密的時序控制，解決了采用分立器件時遇到的各種問題。
可輸入的電壓比基準電壓低80 mV時，穩壓器將無效。 所有使能輸入的電壓都在VIL_EN (最大值為0.35 V )以下時，設備將變為斷開模式。 在此模式下，耗電量將降至1 A以下。
利用電阻分壓器簡化電源順序控制
通過將衰減版本的穩壓器輸出端子連接到接通電源的下一個穩壓器有效端子，可以對穩壓器按以下順序接通或斷開Buck1 Buck2 LDO1 LDO2的多通道電源進行定時控制圖6是EN1連接到VIN1后的電源接通順序。
利用可編程控制器IC提高定時精度
在某些情況下，實現精確的定時比降低PCB的面積和成本更重要。 這些APP可以使用電壓監視器和可編程控制器IC。 例如，在電壓和溫度的范圍內，精度達到0.8%的ADM1184四通道電壓監視器。 或者，對于需要更準確的電源接通和斷開順序控制的APP應用，可以使用帶可編程定時控制的ADM1186四通道電壓序列器和監視器。
ADP5034四通道穩壓器內置2個3-MHz、1200-mA降壓穩壓器和2個300 mA LDO。 典型的時序控制功能可以通過使用ADM1184監視一個穩壓器的輸出電壓，在監視的輸出電壓達到某個電平時，向下一個穩壓器的使能端子提供邏輯高電平信號來實現。
使用ADP5134精密使能輸入進行順序控制很簡單，一個通道只需要兩個外部電阻。 更精密的時序控制可以通過ADM1184或ADM1186電壓監視器實現。