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嵌入式硬件规划04-电源芯片的EN脚怎样用

某电机控制板带有动力回收的功能,在没有助力电池时,电机的转动也可以继续为控制板供电。而电机的不均匀转动会产生快速波动的电压,从而导致电源芯片输出极不稳定的电压,使得后级设备在极短的时间内频繁的上下

  某电机操控板带有动力收回的功用,在没有助力电池时,电机的滚动也能够持续为操控板供电。而电机的不均匀滚动会发生快速动摇的电压,然后导致电源芯片输出极不安稳的电压,使得后级设备在极短的时刻内频频的上下电,导致板子上的蓝牙模块频频丢掉固件乃至烧坏,降低了产品功用。后来经过调整电源芯片EN引脚的相关装备,完美处理了该问题。想知道对EN做了什么“四肢”吗?小小的EN还包含着什么样的大才智呢?

  一、概述

  EN即Enable,即“使能”的意思,不同的芯片的叫法也有所不同,如EA、RUN等。而它们的功用基本是相同的,即只要该引脚激活时,芯片或模块才干正常的输出。针对这一功用,咱们能够增加一些简略的外围电路来完成安稳芯片或许输出上电排序的功用。一些较高档的电源芯片的EN引脚一般还带有滞回的特性。

  二、运用技巧

  1.巧用分压电阻,完成电源芯片的安稳输出

  关于电源芯片,咱们一般运用分压电阻将EN信号接到电源的输入引脚上,来防止EN端的电压超越它的耐压值。而在满意耐压值得条件下,还要将EN脚的电压设定在“适宜”的规模。

  例如文章一开端说到的,某电机操控板的24V电源在给电机供电的一起也经过DC/DC:MP2451输出12V给其他电路供电。在没有助力电池时,电机发电为操控板供电,而电机的滚动并非是匀速的,发生了动摇较大的电压,如下图1所示,黄色线为电机反向发电电压,绿色则为MP2451输出的电压。

  图1电机发电曲线和DCDC的输出曲线

  由上图1能够看出,电机的发电电压(DC/DC的输入电压)VIN大概在6.2V时分就使能了DC/DC输出,此刻输入电压小于设定的12V输出电压,使得DC/DC内部的MOS管由于输出反应的效果一直在快速的导通和封闭,形成了一个噪声包络跟着输入动摇的、不安稳的输出电压。当电机的发电电压大于12V时,DC/DC才输出了平稳的12V电压。

  这是由于电路中的分压电阻网络设置不妥,在输入电压很低的时分就达到了EN的阈值电压,导致过早使能电源芯片输出。这便是规划过程中只考虑了将电源芯片的EN引脚电压设置在耐压值以下,而未考虑将EN脚的分压网络设定在“适宜”的规模的比如。

  那么EN脚的分压网络设定在什么方位比较适宜呢?

    

  图2EN使能输出曲线

  l如曲线①所示,输入电压较低时就达到了VEN的使能阈值,使能芯片输出,此刻输出遭到输入动摇的影响且上电缓慢,影响了后级电路的作业安稳性;

  l如曲线②所示,输入电压VIN上升到70%~80%的时分,VEN才抵达使能阈值,此刻芯片输出摒除了输入电源的不安稳阶段,上电敏捷,输出平稳,减小了输入电压动摇的影响;

  l一起预留了20%~30%的余量防止了输入电源动摇导致输出封闭的问题;

  l由此可知将电源芯片的EN阈值电压经过火压网络设定在70%~80%×VIN是较为合理的,EN阈值能够经过芯片手册查得。如下图3所示,依据已知的EN阈值和输入电压即可求得适宜的分压电阻份额。

    

  图3依据已知的EN阈值分配网络电阻

  图4是调整EN引脚的分压电阻阻值后的输出波形,输出的电压动摇得到了显着的改进。再持续调整分压电阻阻值,就能够得到愈加平稳的输出波形,此办法简略有用的处理了前面说到的输出不安稳的问题。

    

  图4调整分压电阻后的电压波形

  由此可见,小小的EN引脚,设置不妥也会引起不小的费事,因此在满意EN耐压值的件下,依据实际情况将EN的输入电压安稳在“适宜”的规模之内,也是非常重要的。这个小小的运用技巧,您学会了吗?

  2.巧用EN功用,完成上电时序

  电路规划中,芯片或模块往往需求多种作业电源,一起对这些电源的上电次序也提出了相应的要求。若没有满意这些上电时序的要求或许导致总线抵触、器材闩锁等毛病。例如某体系上的作业电源有VCC_Core、VCC_DDR、VCC_DIO三种电源,经过火立的电源芯片操控。此刻能够经过调整电源芯片EN引脚的RC回路来操控上电时序,即图中的R1和C1。

    

  图5 RC延时电路

  RC时刻常数大的也必定发生动作推迟,即后开端作业,改动不同的参数得到不同的延时时刻,然后操控分立电源芯片的上电时序。此法还能够满意用一个EN信号操控多个电源芯片的运用需求。

  需求留意的是RC中的电阻也不能过大,要满意EN引脚所需的电流需求。如下图所示为某电源芯片手册中EN输入电流条件。

    

  图6 EN脚输入电流举例

  三、总结

  经过对EN的操控,能够完成相应的功用,包含合理设置EN的静态作业点,既能够防止在电源电压不安稳阶段敞开芯片电源供电,又能防止在正常作业时,电源电压动摇引起体系意外掉电。经过对EN的逻辑时序操控,能够完成多路电源上电时序的操控。

  此外,在EN端加上恰当的操控电路,能够扩大EN的滞回电压。这一点关于电池供电的体系,在电池挨近耗尽的时分,能够防止电路循环重复上下电。

  由此可见,这看似简简略单的EN引脚,运用时也是需求多加留意的。经过本文的介绍,您是不是也觉得这小小EN,包含大大的才智呢?

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