电源跟踪技术.doc

1 电源跟踪技术引言--- 当今的大多数电子产品(从手持式消费电子设备到庞大的电信系统) 都需要使用多个电源电压。电源电压数目的增加带来了一项设计难题, 即需要对电源的相对上电和断电特性进行控制,以消除数字系统遭受损坏或发生闭锁的可能性。--- 微处理器、 FPGA 和 ASIC 在上电和断电期间通常要求内核与 I/O 电压之间具有某种特定的关系,而这种关系在实际操作中是很难控制的,尤其是当电源的数目较多的时候。当不同类型的电源( 模块、开关稳压器和负载点转换器) 混合使用时, 该问题会进一步复杂化。最简单的解决方案就是将电源按序排列,但是,在某些场合,这种做法是不足够的。一种更受青睐而且往往是强制性的解决方案是使各个电源在上电和断电期间彼此跟踪。电源排序 2 --- 简单地按某种预先确定的顺序来接通或关断电源的做法一般被称为“排序”。排序通常能够通过采用电源监控器或简单的数字逻辑电路来控制电源的接通/ 关断(或 RUN/SS )引脚而得以实现。图 1a和 1b 示出了采用一个 LTC2902 四通道电源监控器来对 4 个电源进行排序的情形。--- 不幸的是, 单靠排序有时是不够的。许多数字 IC 都在其 I/O 和内核电源之间规定了一个最大电压差,一旦它被超过则 IC 将会受损。在这些场合,对应的解决方案是使电源电压彼此跟踪。---图6 中的电路在利用 电源生成 V 和 电源的情况下实现了电源跟踪。在本例中采用了 LTC2923 , 电源受控于一个 N 沟道 MOSFET ,而 V 和 DC/DC 转换器则是通过其反馈节点得以控制的。---当 输入电源接通时, 晶体管 Q1 和两个 DC/DC 转换器被保持在关断状态。当 输入上升( 利用电阻器 RON A 和 RONB 在 ON 引脚上进行检测)之后, Q1 的栅极由一个内部充电泵缓慢地接通。由于 Q1 被配置为一个 N 沟道源极跟随器, 因此, RAMP 引脚电平开始上升, 并提供用于系统的主电压斜坡。--- 当针对重合跟踪来对 TRACK 1和 TRACK 2 引脚上的电阻器进行配置时,电流被强迫流入或流出 DC/DC 转换器反馈 3 节点,这样其输出将跟踪 RAMP 引脚电平的变化。图 2a中的示波器扫迹便是采用该电路生成的。- -- 一旦达到最终电压, LTC2923 的 FB1 和 FB2 引脚将呈高阻抗状态。如果 ON 引脚被一个漏极开路逻辑器件拉至低电平,则输出将尾随降至低电平。通过改变与 TRACK1 和 TRACK2 引脚相连的电阻器阻值, 可使同一个电路进行比例制跟踪或