Последовательность включения источников питания в системах с несколькими питающими напряжениями
Реализация зависимой схемы
С помощью аналогового мультиплексора, встроенного в микросхему TPS54680 можно реализовать также зависимое включение благодаря установке коэффициента деления на входе TRACKIN, отличного от коэффициента делителя на входе обратной связи. На рис. 34 изображена упрощенная схема использования делителя на входе TRACKIN, запрограммированного на более низкое напряжение, чем делитель обратной связи, что приводит к подаче и снятию напряжения питания ядра в пропорции к напряжению питания портов ввода-вывода. Осциллограммы
нарастания и спада выходных сигналов приведены на рис. 35a и 35b.
Если напряжение питания ядра должно подаваться несколько раньше, чем питание портов ввода-вывода, делитель напряжения на входе TRACKIN программируется на несколько больший уровень, чем делитель на входе обратной связи (пример схемы и осциллограмм на рис. 36 и 37). Формула для расчета резисторов на входе TRACKIN см. по ссылке [10].
Реализация одновременной схемы
Для минимизации разности потенциалов между шинами
во время включения и выключения микросхема TPS54680 может быть сконфигурирована для использования в одновременной схеме, как показано на рис. 38. При выборе делителя напряжения на входе TRACKIN равного делителю на входе обратной связи, формы нарастания и спада напряжений питания ядра и портов ввода-вывода будут близки к изображенным на рис. 39. Как и в предыдущем примере, оба выхода стабилизаторов нагружены резисторами сопротивлением 1 кОм. Из осциллограмм видно, что минимальная разность потенциалов между шинами имеет место во время выключения. Если во время выключения источник питания портов ввода-вывода сильно нагружен, а источник питания ядра ненагружен, то в этом случае разность потенциалов между шинами повысится. Причиной этого является неспособность источника питания ядра поглощать энергию со скоростью, эквивалентной скорости спада напряжения питания портов ввода-вывода. Эта ситуация может быть скорректирована добавлением дополнительных конденсаторов на выходе источника питания портов ввода-вывода.
VI. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработка источников питания для систем с несколькими питающими напряжениями зачастую представляет собой много большее, нежели простое преобразование входных напряжений и токов в выходные. Как было показано в статье, правильный порядок подачи и снятия этих напряжений оказывает значительное влияние на надежность и безотказность работы системы. В статье рассмотрены три типовые схемы секвенсеров (зависимая, последовательная и одновременная) и варианты их реализации с использованием широкого диапазона электронных компонентов, от стабилизаторов с низким падением на регулирующем элементе (LDO) до ШИМ-контроллеров преобразователей и готовых модулей питания. Также показаны примеры использования устройств контроля питания, включая супервизоры, и микроконтроллеров. Очевидно, что все приведенные выше способы можно применять в различных комбинациях в зависимости от конкретных требований при разработке.
VII. БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают признательность Джо ДиБартоломео и Крису Торнтону за ценные советы и помощь в подготовке данной публикации.
|
