【经验】使用通用电源IC实现电源时序的实际电路和常数计算

时间： 2022-03-01 来源：ROHM

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在以往文章中，已经介绍了使用通用电源IC实现电源时序控制时电源时序规格①的电源导通时和关断时的时序工作。本文将介绍实现这些时序的实际电路示例以及各种设置所需的常数计算。

时序电源规格

下面是实现了时序规格①的控制框图。

使用ROHM通用电源IC可实现电源时序控制的电路的关键要点说明如下：

使用通用电源IC实现电源时序控制时，实现电源时序①的电路由DCDC×3、Power Good模块×4、放电电路×3和二极管组成。

电源时序规格①：实际的电路和常数计算示例

实现电源时序的电路示例如下所示。三个系统的DCDC 1～3假定为开关稳压器或线性稳压器（LDO）。每个DCDC都有使能（EN）引脚，可以控制输出的开和关。

使用通用电源IC实现电源时序控制的电路

实现电源时序①的电路示例

Power Good模块

共有4个Power Good模块，是使用电压监控IC BD4142HFV来实现Power Good功能的。IC1和IC3用于检测电源导通时DCDC输出电压是否上升到设定值，IC2和IC4用于检测电源关断时DCDC输出电压的下降情况。下图为包含BD4142HFV内部功能模块在内的Power Good电路。

由BD4142HFV组成的Power Good功能

该IC内置有迟滞比较器，基准电压为0.5V（见IC功能模块），可以使用外置分压电阻设置想要检测的电压。用来检测DCDC输出电压上升情况的IC1和IC3，需要根据DC/DC的输出电压进行该设置。检测电压VPGOOD可通过公式1-1来计算。

时序电路示例的VOUT1为1.2V，IC1的PGOOD设置为当达到输出电压的90%时输出一个标志。如果检测电压设置得过高（如95%），当输出电压因负载波动而瞬间下降时，PGOOD输出将变为“L”，会造成后段DCDC瞬断的问题。因此需要在了解了DCDC的负载波动和压降（负载响应）特性后，再确定检测电压。

在90%时的检测电压为1.2V×0.9＝1.08V。电阻值可以根据公式1-1来计算。计算出来的电阻值已在电路示例的IC1处标出，公式1-1中的R2对应于电路示例中的R6：15kΩ＋R7：82Ω，R3对应于R8：13kΩ。将这些值代入后公式如下，结果表明该常数是可以获得所需的1.08V的常数。

从公式中可以看出，需要针对VPGOOD确定电阻值，以使R2和R3施加到IN引脚的分压电压变为内部基准电压0.5V。电压是由电阻比决定的，但由于该分压电阻也是DCDC的负载，因此采用10kΩ级的电阻值比较合适。但是，R2和R3的总和要在300kΩ以内。如欲了解更详细的信息，请参阅IC的技术规格书。

这样，基本的常数就确定了，但作为设计，还需要确认设置值（检测电压）的容差。BD4142HFV的检测电压容差为±1.8%。因此，PGOOD的范围是从88.4%（90%－1.8%＝90×0.982）到91.6%（90%＋1.8%＝90×1.018）。

另外，由于有10mV的迟滞，因此检测解除电压为90%×（0.5V－10mV）÷0.5V＝88.2%，范围为88.2%×0.982＝86.6%到88.2%×1.018＝89.8%。

此外，BD4142HFV在PGOOD标志输出中也可以有延迟时间tDELAY。在这种情况下，要将电容器C2连接到DLY引脚。延迟时间和电容器C2的值可以通过公式1-2来计算。

当DCDC的输出电压降至约0.5V以下时，在电源关断时工作的PGOOD的IC2和IC4将会停止检测（PGOOD输出将从“H”变为“L”）。这是直接使用BD4142HFV已设置好的检测电压。

放电电路

在该电路中，分立结构的放电电路连接到每个DCDC。如下图所示，该电路由NPN晶体管和电阻组成。第一段的晶体管是简单的逆变器电路，第二段是集电极开路开关。第二段导通时，在DCDC关断时主要是释放输出电容器的残余电荷，使VOUT迅速下降。输出电压的下降时间根据与第二段晶体管的集电极串联的电阻（下图中的R4）值来调整。

放电电路

二极管

时序电路示例中各处的二极管用于控制逻辑工作。由于二极管的正向电压VF会影响“L”电平的信号电压，因此需要使用VF较低的肖特基势垒二极管来确保“L”电平的电压值。

对使用通用电源IC实现电源时序控制时实现电源时序①的整个电路、以及作为DCDC之外的外围电路的Power Good模块、放电电路、二极管的介绍就到这里。

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2020/12/01 - ROHM - 快速参考指南代理服务技术支持批量订货

【产品】适于24V-48V电源设备的开关稳压器BD9611MUV，软启动时间及工作频率可调

ROHM的BD9611MUV同步整流降压型开关稳压器，具有10V-56V超宽的输入电压范围，输出电压1.0V-(VIN×0.8)V，参考电压为0.8V±1%，门极驱动电压9V-11V。BD9611MUV应用时具有极大的灵活性，其提供多种设置接口给用户，比如可调节的软启动功能、工作频率、高侧电流限制和环路补偿等。BD9611MUV采用电压脉冲宽度调制，可以驱动两个外置N通道FET。

2018-10-09 - 新产品代理服务技术支持批量订货

关于线性稳压器，请告知功耗损失的计算方法。

线性稳压器的功耗损失Pd为，如设成Vin：电源电压、Vo：输出电压、Io：输出电流、Icc：电路（偏置）电流，则 Pd=（Vin-Vo）×Io+Vin×Icc

2024-07-30 - 技术问答代理服务技术支持批量订货

ROHM电压检测器选型表

ROHM的复位IC(电压检测器IC)具有±1％的高电压检测精度、低功耗、小型薄型封装、宽的多档次检测电压值等优点，适用于装有微型机或CPU、DSP等控制器的各种设备。为了使人放心使用，设计时还充分考虑了其可靠性，请选择适合设备的复位IC.

产品型号	品类	Grade	Under oltage Detection oltage [V] (typ.)	Output Types	Reset Delay Timer	Temperature (Min.)[°C]	Temperature (Max.)[°C]	Package	Series
BD3775AF	电压检测器	Standard	1.23V	Open collector comparators	Adjustable Delay	-40℃	85℃	SOP8	BD3775AF

选型表 - ROHM 立即选型

Thermal Calculation for Linear Regulator Linear Regulator Series Application Note

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2017.2 - ROHM - 应用笔记或设计指南 - Rev.001 代理服务技术支持批量订货

关于线性稳压器，请告知过流保护(OCP)的动作。

超过建议输出电流时，通过为各产品设置的过电流检测值进行电流限制。在过流保护启动后，电流折返电路也会启动，在降低输出电压的同时限制输出电流，从而保护IC以免破坏。大多数线性稳压器，过电流消失后，输出电压会自动恢复，但也有锁存的类型，因此请确认Datasheet。

2024-07-30 - 技术问答代理服务技术支持批量订货

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