低コスト電源シーケンサ

このアーティクルはマキシムの｢エンジニアリングジャーナルvol. 61｣ (PDF、1.02MB)にも掲載されています。

同様の記事が2007年1月18日発行のEDN誌に掲載されています。

大半のPoL (point-of-load) DC-DCコンバータでは、1つのコンバータのパワーグッド出力を次のコンバータのイネーブル入力に接続することによって順番にパワーアップすることができます。この方法は簡単な設計の場合は有効に働きますが、多くの最新のマイクロプロセッサやDSPの要求を満足しません。パワーダウンの際には電源レイルを逆の順序でシーケンス制御する必要があるからです。様々なベンダーがこうした目的のプログラマブルシーケンスICを提供していますが、これらのデバイスは一般にコスト重視のアプリケーションにとって高価過ぎます。

プログラマブルシーケンスICの代替である図1に示す回路は、4つの電源レイルを経済的かつ効果的にシーケンス制御して監視することができます。4つのDC-DC電源は個別に、アプリケーション回路にそれぞれ3.3V、2.5V、1.8V、および1.2Vを供給します。クワッド監視回路(U1)は、各レイルを監視して、マスタパワーOK (POK)信号を発生します。また、パワーアップ時、U1は前の電源が有効になるまでシーケンス内の次の電源がオンにならないようにします。第2のクワッド監視回路(U2)は、R1、R2、R3、およびC1からなるRC回路によってパワーアップとパワーダウンのシーケンスを生成します。各監視回路は内部にスレッショルドが設定されているため、外付け抵抗分圧器は不要です。

パワーアップシーケンスは、電源オン/オフ信号を5V入力に接続することによって開始され、C1はR2を通って充電されます。このコンデンサ電圧が1.2V、次いで1.8V、2.5V、および3.3Vをゆっくり超えると、それぞれ対応するU2出力が開放状態になり、その結果電源が指定された順序でオンになります。4個の電源すべてがオンになると、C2で設定されたタイミング遅延の後POK信号がアサートします。

電源レイルを監視するために、電源オン/オフ信号をフローティング状態のハイのままにしてください。すると、POK信号はR1とR3によってC1電圧を維持し、電源をオンに保ちます。障害が発生するとPOKは直ちにアサート解除し、これによってC1はR1を通って放電し、すべての電源が遮断されます。パワーダウンするためには、電源オン/オフ信号をグランドに接続してください。POKがアサート解除すると、C1はR2とR1を通って放電し、各電源が逆の順序でオフになります(図2)。