电源时序控制是微控制器、FPGA、DSP、ADC等需要多个电压轨供电的器件的必备功能。这些应用通常需要在数字输入/输出轨上电之前给内核和模拟模块上电，但有些设计可能需要采用其他顺序。无论如何，正确的上电和断电时序控制可以防止闩锁造成的立即损坏和静电放电造成的长期损坏。此外，电源时序控制可以错开上电时的浪涌电流，对于限流电源的应用非常有用。
讨论了用分立器件控制电源时序的优缺点，介绍了一种利用ADP5134的内部精密使能引脚实现时序控制的简单有效的方法，ADP 5134具有两个1.2降压调节器和两个300毫安LDO。同时，本文还列出了一系列IC，可用于要求更高精度和更灵活时序控制的应用。
图1显示了一个需要多个电源轨的应用。这些电源轨是核心电源(VCCINT)、I/O电源(VCCO)、辅助电源(VCCAUX)和系统内存电源。
图1。处理器和FPGA的典型供电方式
例如，Xilinx Spartan-3 FPGA内置上电复位电路，确保在所有电源达到阈值之前，不允许进行器件配置。这将有助于降低电源时序控制要求，但为了达到最小浪涌电流水平并符合连接到FPGA的电路时序控制要求，电源轨应按以下顺序上电：VCC_INT VCC_AUX VCCO。请注意，有些应用需要特定的序列，因此请务必阅读数据手册的电源要求部分。
利用无源延迟网络简化电源时序控制
实现电源时序控制的一种简单方法是使用电阻、电容和二极管等无源元件来延迟进入调节器使能引脚的信号，如图2所示。当开关闭合时，D1导电，而D2保持开路。电容器C1被充电，EN2的电压根据R1和C1确定的速率上升。当开关断开时，电容器C1通过R2、D2和RPULL放电到地。EN2的电压以R2、RPULL和C2确定的速率下降。改变R1和R2的值将改变充电和放电时间，从而设置调节器的开和关时间。
图2。使用电阻、电容和二极管控制电源时序的简单方法
这种方法可用于不需要精确时序控制的应用，以及一些只需要延迟信号且可能只需要外部R和c的应用。对于标准调节器，这种方法的缺点是使能引脚的逻辑阈值可能因电压和温度而有很大差异。此外，电压斜坡中的延迟取决于电阻和电容值以及容差。在-55C至85C的温度范围内，的典型X5R电容约为15%，由于DC偏置效应，它将变化10%，这使得时序控制不准确，有时甚至不可靠。
精密使时序控制变得容易。
为了获得用于精确时序控制的稳定阈值水平，大多数调节器需要外部基准电压源。ADP5134通过集成精密基准电压源解决了这个问题，大大节省了成本和PCB面积。每个调节器都有一个独立的使能引脚。当使能输入的电压升至VIH _恩以上(最小值为0.9 V)时，器件退出关断模式，管理模块开启，但调节器未激活。将使能输入的电压与精确的内部参考电压(典型值为0.97伏)进行比较。一旦使能引脚的电压上升到精密使能阈值以上，调节器就会被激活，输出电压开始上升。在输入电压和温度的转折点，参考电压的变化范围只有3%。这一小小的改变可以确保精确的时序控制，并解决使用分立器件时的各种问题。
当使能输入的电压降至比参考电压低80毫伏(典型值)时，调节器被禁用。当所有使能输入上的电压降至VIL _恩(最大0.35伏)以下时，器件进入关断模式。在这种模式下，功耗降至1 A以下.图3和图4显示了温度范围内Buck1的ADP5134精密使能阈值的精度。
gn-justify”>图3. 温度范围内的精密使能导通阈值(10 个采样)
图4. 温度范围内的精密使能关闭阈值(10 个采样)
使用电阻分压器简化电源时序控制
通过将衰减版本的调节器输出端连接至待上电的下一个调节器使能引脚，可对多通道电源进行时序控制，如图5 所示，其中，调节器按以下顺序开启或关Buck1 → Buck2 → LDO1 → LDO2。图6为EN1连接至VIN1后的上电序列。图7 所示为 EN1与VIN1断开后的关断序列。
图5. 采用ADP5134 实现的简单时序控制
图6. ADP5134 启动序列
图7. ADP5134 关断序列
序列器IC 提高时序精度
在某些情况下，实现精密时序比降低PCB面积和成本更重要。对于这些应用，可以使用电压监控和序列器IC,比如在电压和温度范围内，精度可达±0.8%的ADM1184四通道电压监控器。或者，对于要求更加精确的上电和关断序列控制的应用，可以使用带可编程时序控制的ADM1186四通道电压序列器和监控器。
ADP5034四通道调节器集成了两个3-MHz、1200-mA降压调节器和两个300 mA LDO.典型的时序控制功能可以通过以下方式实现，采用ADM1184监控一个调节器的输出电压，并在被监测输出电压达到某个电平时，向下一个调节器的使能引脚提供一个逻辑高电平信号。这种方法(如图8 所示)可用于不具有精密使能功能的调节器。
图8. 使用ADM1184四通道电压监控器对ADP5034四通道调节器实施时序控制
结论
使用ADP5134精密使能输入进行时序控制既简单又轻松，每个通道只需要两个外部电阻即可。而更加精密的时序控制则可以通过ADM1184或ADM1186电压监控器实现。