諸如 DSP 與 FPGA 等高性能信號處理器件要求多種針對內(nèi)核及 I/O 電壓生成不同電壓的電源。電源輸出上電和斷電順序?qū)ζ骷僮骱烷L期可靠性至關(guān)重要。德州儀器 (TI) 提供的 SWIFT™ 系列高集成度電源管理 IC 能夠滿足上述電路必需的電源定序要求。

SWIFT™ 穩(wěn)壓器集成了所有設計高性能負載點 dc/dc轉(zhuǎn)換器所需的有源組件：低電阻功率MOSFET、MOSFET驅(qū)動程序、脈寬調(diào)制比較器以及誤差放大器。完成 dc/dc 轉(zhuǎn)換器設計的外圍器件是無源的，如感應器、電容器和電阻器。根據(jù)設計，SWIFT™ 器件已專門用于實現(xiàn)靈活方便的定序而進行了設計。特別是 TPS54X10 與 TPS54X80，這兩種器件類型能夠在上述應用中良好運行。這些器件可在 3～6V 的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并可降壓至 0.891V，而且具備3、6、8、9A 的額定版本。每種器件都具備兩種集成的 MOSFET，從而可提供同步校正功能以及超過90%的高效率。TPS54X10 器件具備集成的軟啟動功能，可控制啟動時的浪涌電流。TPS54X80 具有集成的定序特性。兩種器件均包括可與處理器上電復位輸入相連的電源安全訊號功能。

TPS54X80 專門針對具有關(guān)鍵電源定序要求的應用而設計。TPS54X80 可輕松實現(xiàn)上電定序的比例、同步或順序模式。該器件具有 TRACKIN 引腳，可實施不同的定序方法。TRACKIN 引腳具備一個模擬多路器，其可將 0.891V 的內(nèi)部參考電壓與 TRACKIN 引腳上的電壓相比較，并可將較低電壓與誤差放大器的非反向節(jié)點相連（見圖1）。

當 TRACKIN 引腳電壓低于內(nèi)部參考電壓時，TRACKIN 引腳電壓便為有效的參考電源。選擇TRACKIN 引腳上的分壓電阻器（如 R1 與 R2）將能夠確定上電定序方法。通過選擇適當?shù)腡RACKIN 分壓比率，可實施比例或同步跟蹤。如圖1b所示，使用電阻電容器 (RC) 電路而不使用電阻分壓器將實施順序定序。

通過選擇TRACKIN引腳上分壓器的電阻器值，可實施比例定序。圖1中的電阻器 R3 及 R4 在正常操作時調(diào)節(jié)內(nèi)核的輸出電壓。圖1中的R1和R2決定定序方法。為簡化定序設計，不管定序方法如何，R1與R3的電阻器值均應相等。因為定序應用啟動時要求內(nèi)核電源低于I/O電源，所以R2 應當?shù)陀?R4 的值。同樣，對于上電時內(nèi)核電源應高于I/O電源的應用而言，R2應當大于R4。如果最大壓差不能超出軌之間范圍，則使用等式 1 計算 R2，其中 DV 表示I/O與內(nèi)核電源之間的最大壓差。

與比例實施相似，同步定序也采用TRACKIN引腳上的分壓器進行實施。同步定序的目的是，在上電及斷電時最小化電源輸出間的壓差。我們可以使用等式2來計算R1/R2的比例。

對于同步定序而言，如果 R1 與 R3 相等，則 R2 將總與 R4 相等。圖2b中的波形顯示了典型的同步啟動波形。在斷電時，如果I/O電源高度負載且內(nèi)核電源輕微負載的話，則軌間的差異最小。這是由于內(nèi)核電源吸收電流的速度趕不上I/O電源下降的速度。在I/O輸出上添加更多降壓電容將控制此情況。

如圖1b 所示，我們通過電阻電容器 (RC) 電路將 I/O電源的電源好 (PWRGD) 引腳連接至 TPS54680 內(nèi)核轉(zhuǎn)換器的TRACKIN 引腳，從而實施順序啟動。電阻器R6發(fā)送PWRGD信號至Vin電源。電容器C4從TRACKIN接地。在圖2c的啟動波形中，+3.3V I/O電源首先上升。當電源達到其最終的3.3V穩(wěn)定狀態(tài)值時，PWRGD引腳的漏極開路輸出釋放TRACKIN引腳，且內(nèi)核電源將以RC時間常量的速度上升。C4電容器用于在內(nèi)核電源啟動時最小化浪涌電流。當TPS54X10 I/O電源的SSENA較低或當 I/O 電壓低于良好的穩(wěn)定電壓的 90% 時，PWRGD引腳啟動，并降低TRACKIN引腳。 理想情況下，I/O及內(nèi)核電源將以同電源上電時相反的順序斷電。如果內(nèi)核沒有負載或負載較輕，當 I/O 軌斷電時，則 TPS54X80 器件可吸收電流并將輸出電容器中存儲的能量傳輸至輸入電容器。

以上給出了采用 TPS54X10 與 TPS54X80 直流／直流轉(zhuǎn)換器可實現(xiàn)電源定序的三個例子，從而生成內(nèi)核及I/O電壓。TRACKIN引腳為在上述三種基本方法基礎上實施其他更改提供了靈活的方法。不同的電阻分壓器網(wǎng)絡或不同的電源安全訊號信號路由方式能夠改變定序順序或上升時的電壓等級差別

作者：德州儀器公司，美國德克薩斯州達拉斯  John Tucker / David Daniels

諸如 DSP 與 FPGA 等高性能信號處理器件要求多種針對內(nèi)核及 I/O 電壓生成不同電壓的電源。電源輸出上電和斷電順序?qū)ζ骷僮骱烷L期可靠性至關(guān)重要。德州儀器 (TI) 提供的 SWIFT™ 系列高集成度電源管理 IC 能夠滿足上述電路必需的電源定序要求。

SWIFT™ 穩(wěn)壓器集成了所有設計高性能負載點 dc/dc轉(zhuǎn)換器所需的有源組件：低電阻功率MOSFET、MOSFET驅(qū)動程序、脈寬調(diào)制比較器以及誤差放大器。完成 dc/dc 轉(zhuǎn)換器設計的外圍器件是無源的，如感應器、電容器和電阻器。根據(jù)設計，SWIFT™ 器件已專門用于實現(xiàn)靈活方便的定序而進行了設計。特別是 TPS54X10 與 TPS54X80，這兩種器件類型能夠在上述應用中良好運行。這些器件可在 3～6V 的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并可降壓至 0.891V，而且具備3、6、8、9A 的額定版本。每種器件都具備兩種集成的 MOSFET，從而可提供同步校正功能以及超過90%的高效率。TPS54X10 器件具備集成的軟啟動功能，可控制啟動時的浪涌電流。TPS54X80 具有集成的定序特性。兩種器件均包括可與處理器上電復位輸入相連的電源安全訊號功能。

TPS54X80 專門針對具有關(guān)鍵電源定序要求的應用而設計。TPS54X80 可輕松實現(xiàn)上電定序的比例、同步或順序模式。該器件具有 TRACKIN 引腳，可實施不同的定序方法。TRACKIN 引腳具備一個模擬多路器，其可將 0.891V 的內(nèi)部參考電壓與 TRACKIN 引腳上的電壓相比較，并可將較低電壓與誤差放大器的非反向節(jié)點相連（見圖1）。

當 TRACKIN 引腳電壓低于內(nèi)部參考電壓時，TRACKIN 引腳電壓便為有效的參考電源。選擇TRACKIN 引腳上的分壓電阻器（如 R1 與 R2）將能夠確定上電定序方法。通過選擇適當?shù)腡RACKIN 分壓比率，可實施比例或同步跟蹤。如圖1b所示，使用電阻電容器 (RC) 電路而不使用電阻分壓器將實施順序定序。

通過選擇TRACKIN引腳上分壓器的電阻器值，可實施比例定序。圖1中的電阻器 R3 及 R4 在正常操作時調(diào)節(jié)內(nèi)核的輸出電壓。圖1中的R1和R2決定定序方法。為簡化定序設計，不管定序方法如何，R1與R3的電阻器值均應相等。因為定序應用啟動時要求內(nèi)核電源低于I/O電源，所以R2 應當?shù)陀?R4 的值。同樣，對于上電時內(nèi)核電源應高于I/O電源的應用而言，R2應當大于R4。如果最大壓差不能超出軌之間范圍，則使用等式 1 計算 R2，其中 DV 表示I/O與內(nèi)核電源之間的最大壓差。

與比例實施相似，同步定序也采用TRACKIN引腳上的分壓器進行實施。同步定序的目的是，在上電及斷電時最小化電源輸出間的壓差。我們可以使用等式2來計算R1/R2的比例。

對于同步定序而言，如果 R1 與 R3 相等，則 R2 將總與 R4 相等。圖2b中的波形顯示了典型的同步啟動波形。在斷電時，如果I/O電源高度負載且內(nèi)核電源輕微負載的話，則軌間的差異最小。這是由于內(nèi)核電源吸收電流的速度趕不上I/O電源下降的速度。在I/O輸出上添加更多降壓電容將控制此情況。

如圖1b 所示，我們通過電阻電容器 (RC) 電路將 I/O電源的電源好 (PWRGD) 引腳連接至 TPS54680 內(nèi)核轉(zhuǎn)換器的TRACKIN 引腳，從而實施順序啟動。電阻器R6發(fā)送PWRGD信號至Vin電源。電容器C4從TRACKIN接地。在圖2c的啟動波形中，+3.3V I/O電源首先上升。當電源達到其最終的3.3V穩(wěn)定狀態(tài)值時，PWRGD引腳的漏極開路輸出釋放TRACKIN引腳，且內(nèi)核電源將以RC時間常量的速度上升。C4電容器用于在內(nèi)核電源啟動時最小化浪涌電流。當TPS54X10 I/O電源的SSENA較低或當 I/O 電壓低于良好的穩(wěn)定電壓的 90% 時，PWRGD引腳啟動，并降低TRACKIN引腳。 理想情況下，I/O及內(nèi)核電源將以同電源上電時相反的順序斷電。如果內(nèi)核沒有負載或負載較輕，當 I/O 軌斷電時，則 TPS54X80 器件可吸收電流并將輸出電容器中存儲的能量傳輸至輸入電容器。

以上給出了采用 TPS54X10 與 TPS54X80 直流／直流轉(zhuǎn)換器可實現(xiàn)電源定序的三個例子，從而生成內(nèi)核及I/O電壓。TRACKIN引腳為在上述三種基本方法基礎上實施其他更改提供了靈活的方法。不同的電阻分壓器網(wǎng)絡或不同的電源安全訊號信號路由方式能夠改變定序順序或上升時的電壓等級差別