如何控制IC上电时序
如何控制IC上电时序
在电子系统设计中,IC的上电时序控制是一个关键环节。不当的上电时序可能导致系统不稳定甚至损坏器件。本文将介绍如何通过RC充电延时电路控制DC-DC与LDO的上电时序,确保系统安全可靠地启动。
RC充电延时电路
RC充电延时电路是实现上电时序控制的基础。如图1所示,当电源VCC通过电阻R给电容C充电时,电容两端的电压Vt随时间t的变化遵循以下公式:
图1:RC充电电路示意图
在t时刻,电容两端电压Vt的计算公式为:
$$V_t = V_{CC} \times (1 - e^{-\frac{t}{RC}})$$
反推可得充电时间的计算公式:
$$t = -RC \times \ln(1 - \frac{V_t}{V_{CC}})$$
DC-DC芯片的延时上电
以TI的TLV62569P为例,其使能引脚EN的逻辑电平如图2所示:
图2:TLV62569P的逻辑高低电平电压
要实现延时上电,可以在使能引脚EN加入RC延时电路,如图3所示:
图3:DC-DC芯片TLV62569P的使能引脚延时电路
假设VIN是5V,R1是1KΩ,C1是1μF,要使TLV62569P正常输出电压(Vt等于0.95V),则延时时间t为:
$$t = -1000 \times 1 \times 10^{-6} \times \ln(1 - \frac{0.95}{5}) \approx 0.21ms$$
IC上电时序举例及其注意事项
假设一个IC的上电时序要求如图4所示,即0.9V至少比1.8V提前0.1ms上电:
图4:IC上电时序要求示意图
可以选择两个同款DC-DC芯片,通过调整RC延时电路参数来满足时序要求。例如,令R1=0Ω,C1不上件,0.9V立即输出;令R4=1kΩ,C2=1uF,理论计算得1.8V延时0.21ms输出,符合时序要求。
需要注意的是,实际应用中可能涉及不同型号的DC-DC与LDO混搭,此时需要考虑各自的启动时间和软起动特性。可以通过调整RC延时电路参数,结合实际测试结果来优化上电时序。
总结
通过RC延时电路可以灵活控制IC的上电时序,确保系统安全可靠地启动。在设计时需要充分考虑各电源模块的特性,必要时预留调整空间以应对实际测试中的差异。