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在使用負(fù)載開關(guān)時(shí),時(shí)序決定一切!

發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】對于一個(gè)終端用戶來說,打開一個(gè)電子設(shè)備很簡單;只需按下按鈕就可以了。然而,需要花費(fèi)大量的精力來創(chuàng)建一個(gè)平滑順暢的加電體驗(yàn)。系統(tǒng)接通的過快將會(huì)導(dǎo)致由不可控的涌入電流大尖峰所引起的電源故障。對于那些基于微處理器或FPGA的應(yīng)用來說,正確的運(yùn)行需要特定的電源軌排序。有時(shí)候,在啟用下游電路之前,最好讓特定的子系統(tǒng)加電。使用負(fù)載開關(guān)來管理電源排序可以更輕松地為終端用戶提供平滑順暢的加電體驗(yàn)。
 
在大多數(shù)系統(tǒng)中,在一個(gè)設(shè)計(jì)中遍布著電容器,以確保不會(huì)出現(xiàn)電源軌壓降。在最開始加電時(shí),為這些電容器充電會(huì)導(dǎo)致涌入電流;而這個(gè)涌入電流會(huì)超過下游電路的最大電流額定值。如果聽之任之,這會(huì)使得電壓軌處于穩(wěn)壓之外,從而使系統(tǒng)進(jìn)入不利的狀態(tài)。不對涌入電流進(jìn)行檢查和限制也會(huì)損壞電路板連接器和電路板跡線,這是因?yàn)橛咳腚娏鞒^了它們的承載能力。為了管理涌入電流,施加到電容負(fù)載上的電壓需要具有一個(gè)受控的上升時(shí)間。所有德州儀器 (TI) 負(fù)載開關(guān)都具有一個(gè)集成軟啟動(dòng),而某些器件甚至提供針對變化電容負(fù)載的可調(diào)上升時(shí)間。圖1顯示的是這個(gè)集成軟啟動(dòng)。
 
在使用負(fù)載開關(guān)時(shí),時(shí)序決定一切!
圖1:一個(gè)為系統(tǒng)負(fù)載提供受控上升時(shí)間的負(fù)載開關(guān)
 
在電源和電容負(fù)載之間放置一個(gè)負(fù)載開關(guān)能夠極大地降低接通/啟用負(fù)載時(shí)的涌入電流。很多處理器和FPGA具有非常明確的電源排序要求,以及一個(gè)特定的電源軌接通順序。負(fù)載開關(guān)使?jié)M足電源排序要求變得更加簡單,從而實(shí)現(xiàn)針對每個(gè)電源軌的負(fù)載點(diǎn)控制。那么,為每個(gè)電源軌供電就簡單到只需將正確的GPIO信號(hào)發(fā)送給正確的負(fù)載開關(guān)。圖2顯示了這個(gè)概念。
 
在使用負(fù)載開關(guān)時(shí),時(shí)序決定一切!
圖2:為每個(gè)負(fù)載使用單獨(dú)GPIO的電源排序
 
某些負(fù)載開關(guān)甚至具有一個(gè)電源正常 (PG) 信號(hào);這個(gè)信號(hào)表示輸出何時(shí)完全接通。通過將PG信號(hào)接至序列中下一個(gè)負(fù)載開關(guān)的啟用引腳,對于所有電源軌來說,電源排序就只需要一個(gè)GPIO信號(hào)了。圖3顯示了這個(gè)配置。
 
在使用負(fù)載開關(guān)時(shí),時(shí)序決定一切!
圖3:無需GPIO信號(hào)的電源排序
 
負(fù)載開關(guān)對于系統(tǒng)斷電同樣有效。負(fù)載開關(guān)的下降時(shí)間由輸出負(fù)載對其電容的放電速度決定。為了加快這個(gè)放電過程,并且確保一個(gè)0V狀態(tài),某些負(fù)載開關(guān)具有一個(gè)快速輸出放電 (QOD) 特性,如圖4所示,這個(gè)特性通過一個(gè)內(nèi)部電阻將輸出放電至接地電平。
 
在使用負(fù)載開關(guān)時(shí),時(shí)序決定一切!
圖4:一個(gè)支持QOD的負(fù)載開關(guān)
 
不論系統(tǒng)是加電還是放電,負(fù)載開關(guān)都能使時(shí)序和排序要求簡單到按下一個(gè)按鈕即可完成。請?jiān)L問www.ti.com/loadswitches,為你的電源應(yīng)用尋找理想的負(fù)載開關(guān)。
 
 
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