在使用負載開關(guān)時，時序決定一切

對于一個終端用戶來說，打開一個電子設(shè)備很簡單；只需按下按鈕就可以了。然而，需要花費大量的精力來創(chuàng)建一個平滑順暢的加電體驗。系統(tǒng)接通的過快將會導(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，正確的運行需要特定的電源軌排序。有時候，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。

在大多數(shù)系統(tǒng)中，在一個設(shè)計中遍布著電容器，以確保不會出現(xiàn)電源軌壓降。在最開始加電時，為這些電容器充電會導(dǎo)致涌入電流；而這個涌入電流會超過下游電路的最大電流額定值。如果聽之任之，這會使得電壓軌處于穩(wěn)壓之外，從而使系統(tǒng)進入不利的狀態(tài)。不對涌入電流進行檢查和限制也會損壞電路板連接器和電路板跡線，這是因為涌入電流超過了它們的承載能力。為了管理涌入電流，施加到電容負載上的電壓需要具有一個受控的上升時間。所有德州儀器 (TI) 負載開關(guān)都具有一個集成軟啟動，而某些器件甚至提供針對變化電容負載的可調(diào)上升時間。圖1顯示的是這個集成軟啟動。

圖1：一個為系統(tǒng)負載提供受控上升時間的負載開關(guān)

在電源和電容負載之間放置一個負載開關(guān)能夠極大地降低接通/啟用負載時的涌入電流。很多處理器和FPGA具有非常明確的電源排序要求，以及一個特定的電源軌接通順序。負載開關(guān)使?jié)M足電源排序要求變得更加簡單，從而實現(xiàn)針對每個電源軌的負載點控制。那么，為每個電源軌供電就簡單到只需將正確的GPIO信號發(fā)送給正確的負載開關(guān)。圖2顯示了這個概念。

圖2：為每個負載使用單獨GPIO的電源排序

某些負載開關(guān)甚至具有一個電源正常 (PG) 信號；這個信號表示輸出何時完全接通。通過將PG信號接至序列中下一個負載開關(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GPIO信號了。圖3顯示了這個配置。

圖3：無需GPIO信號的電源排序

負載開關(guān)對于系統(tǒng)斷電同樣有效。負載開關(guān)的下降時間由輸出負載對其電容的放電速度決定。為了加快這個放電過程，并且確保一個0V狀態(tài)，某些負載開關(guān)具有一個快速輸出放電 (QOD) 特性，如圖4所示，這個特性通過一個內(nèi)部電阻將輸出放電至接地電平。

圖4：一個支持QOD的負載開關(guān)

不論系統(tǒng)是加電還是放電，負載開關(guān)都能使時序和排序要求簡單到按下一個按鈕即可完成。

審核編輯：郭婷