Víceúrovňové systémy obvykle vyžadují náběh napětí u jednotlivých hladin v předem stanoveném pořadí (z důvodu latchupu, korektní činnosti, náběhových proudů atd.). Libovolné posloupnosti jednotlivých výstupů obvodu LTC3589 dosáhneme vhodným propojením (tzv. pin-strapping) výstupů regulátorů zpět na odpovídající vstupy. Na obr. 4 vidíme příklad takto provázané sekvence. Každý povolovací pin má přitom přesný 500 mV vstup komparátoru s vestavěným zpožděním – timerem 200 μs před povolením konkrétního regulátoru.

 

Spouštěcí sekvence je definována propojením pinu WAKE obvodu LTC3589 s povolovacím pinem Enable prvního regulátoru či regulátorů v dané sekvenci. Otázku pak dále řešíme provázáním výstupů jednotlivých zdrojů s následujícím zdrojem v pořadí. Bude – li vyžadováno dodatečné výchozí zpoždění, postačí přidat odporový dělič se kterým pozvedneme prahovou úroveň napětí nebo přidat RC filtr s potřebnou časovou konstantou, oddalující spuštění následujícího zdroje v pořadí.

 

 

Regulátor je řízen přímo prostřednictvím pinu nebo s využitím příkazového registru I2C, nikoli však v rámci start-up sekvence. Kterýkoli ze zdrojů v pinově provázané posloupnosti můžeme libovolně povolit nebo také zakázat na základě softwarového řízení – nastavení bitu v příkazových registrech I2C. Jakmile bude bit softwarového řízení nastaven, začnou všechny regulátory ignorovat stavy svého pinu Enable a reagují pouze na pokyny příkazového registru I2C. Zdroj tak může být odpojen, aniž by přitom došlo k ovlivnění následujících regulátorů na základě sekvence definované propojením pinů.

 

Aplikace, vyžadující trvalou přítomnost napájení – např. volatilní paměti nebo funkce watchdogu s požadavkem na více energie či přídavné napěťové hladiny, mohou těžit z možností řízení obvodu LTC3589, označené jako keep-alive, tedy něco jako „zůstávat stále naživu“. Každý z trojice snižujících měničů a také LDO, řízené z DAC, má v této věci možnost nastavení bitu řídicího registru I2C. Nastavení kteréhokoli z bitů keep-alive v příkazovém registru I2C udrží odpovídající regulátory v činnosti a to i pro případ, že se bude LTC3589 nacházet v režimu standby.

 

K zajištění celistvosti spouštěcí sekvence, následující po vypnutí, přidává obvod LTC3589 zpoždění v délce jedné vteřiny aby tak výstupům regulátorů umožnil klesnout až na zem. Pro vybíjecí účely máme vedle toho k dispozici i pull-down rezistory 2 k, zapojené na výstupy LDO a piny snižujícího spínače. Napětí každého výstupu regulátoru musí být, před tím než může dojít k jeho povolení, menší než 300 mV. Zároveň zde existuje možnost „přebití“ odporových pull-downů včetně spouštěcího pravidla v podobě 300 mV pro případ tzv. back-drivenu výstupů a to z příkazového registru I2C.

 

 

 

Řídící obvody tlačítka, zaštítěné obvodem LTC3589, nabídnou uživatelské rozhraní pro zahájení spouštěcí sekvence, navíc ošetřené proti zákmitům. Power-up sekvence z režimu standby začíná stlačením tlačítka pro aktivaci pinu WAKE (open driver). Bude – li tedy pin WAKE propojen s povolovacím vývodem regulátoru, může spouštěcí posloupnost začít. Jakmile bude kontrolér „spokojený“ se systémovým napájením, měl by být pin PWR_ON na jedničce (High). V případě obvyklého shutdownu jej pak stahujeme na nulu (Low).

 

 

Pinem PBSTAT rozumíme výstup typu open – drain, signalizující mikroprocesoru že došlo ke stisku tlačítka, resp. požadavku na určitou změnu činnosti či power-down. Pokud již systém z nějakého důvodu nereaguje, můžeme si podržením tlačítka po dobu pěti sekund vynutit tvrdý reset, zdroje se vypnou, uplatní se resetovací pin /RSTO a obvod LTC3589 přejde do režimu standby.

 

V případě, že možnosti tlačítka nevyužijeme, bude pin WAKE povolen a zakázán na základě přímého řízení pinu PWR_ON. Stavový pin tlačítka PBSTAT a funkce tvrdého resetu budou aktivní i v případě přímého řízení pinu PWR_ON.

 

 

 

Pro nahlášení stavu řídicímu mikroprocesoru má obvod LTC3589 k dispozici hned tři vývody. Piny /RSTO, /IRQ a PGOOD jsou výstupy typu open – drain, signalizující nevyhovující výstup regulátoru, případy tvrdého resetu, podpětí na napájení, vysokou teplotu čipu či chybové stavy. Vývody /IRQ a PGOOD odpovídají stavovým registrům I2C, které mohou být čteny s ohledem na určení přesné příčiny aktivity stavového pinu. V případě chyby, např. při překročení teploty čipu či UVLO, která odstaví zdroje integrovaného obvodu LTC3589, bude příčina takového shutdownu podchycena ve stavovém registru, který lze po restartu systému vyčíst systémovým kontrolérem.

 

 

 

Integrovaný obvod LTC3589 se se svými osmi regulátory, flexibilním řízením posloupnosti při zapínání, dynamickým škálováním napětí a řízením prostřednictvím sériového portu ideálně hodí pro celou řadu spotřebních, průmyslových, jakož i automobilových systémů, vycházejících z aplikačního procesoru. Ve spojení se snižujícím měničem může LTC3589 z primárního zdroje s vyšším napětím, jako např. v automobilovém průmyslu, generovat všechny nezbytné systémové úrovně napájení. K výrobě systémového napájení u přenosných systémů, „živených“ z Li-ion zdroje, zase stačí přidat vhodný PowerPath kontrolér / integrovanou nabíječku baterie.

 

LTC3589 nabídne nízkopříkonový režim standby a také Burst Mode, funkce nepřetržité přítomnosti napájení (keep-alive) a také dynamické škálování napětí, takže vývojáři mohou optimalizovat výdrž bateriového zdroje. Řízení prostřednictvím tlačítka zjednoduší návrh desky a umožní realizovat funkce náběhu (start-up), přerušení procesoru či tvrdého resetu.

 

 

 

 

 

 

 

[1] http://cds.linear.com/docs/LT%20Journal/LTJournal-V21N3-2011-10.pdf