如何解决MCU上下电问题?

发布时间:2021-09-10 阅读量:1027 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理

对于需要进行掉电保存或掉电报警功能的产品,利用大容量电容的储能作用,为保存数据和系统关闭提供时间,往往是很多工程师的选择。而在不需要掉电保存数据的系统中,为了抑制电源纹波、电源干扰和负载变化,在电源端也会并接一个适当容量的电容。


然而电路中电容并不是越大越好,由于电容的储能作用,大容量的电容则可能延长系统地上电时间和下电时间,而上下电时间的延长,则容易导致MCU启动失败或进入栓锁状态,因此缩短MCU电源的上电和放电时间就显得尤为重要。针对单电源的系统,ZLG推出了带EN控制和内嵌快速放电功能的LDO:ZL6205,来为您的系统助力。


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图1 ZL6205


1.巧用EN,缩短上电时间


众所周知,满足MCU的上电时序,是系统设计最基本最重要的要求之一,因此仔细研读芯片的上下电时序是非常有必要的。如下图2所示为某系列MCU对上电时间的要求。


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图2 上电要求


由上图可知该MCU对上电的主要要求有:


·上电时间tr不能超过为500ms;


·上电前的电压VI需要低于200mV至少12us。


这就要求尽可能地缩短上电时间,特别是电路中存在大电容或者超级电容时,上电时间过长容易导致系统无法启动或者器件闩锁的问题。


缩短上电时间,一种简单的方法莫过于控制电源芯片的EN引脚。巧用EN引脚的分压电阻就能够很好地缩短系统的上电时间。很多人在使用电源芯片时一般都是外部上拉来默认使能,而过早地达到使能阈值,输出就会跟随输入,即输入有多慢输出就有多慢,且上电时输入端的抖动也会传送给输出。如下图3所示为设置EN直接上拉和采用分压电路时的输出曲线示意图。


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图3 EN上拉至输入和采用分压电路时的输出曲线


·曲线①,使能上拉至输入,此时输出上升时间长且会受到输入波动的影响;


·曲线②,合理采用分压电阻,当VIN上升到70%~80%的时候,再使EN的电压到达使能阈值,此时输出上升边沿陡峭,输出平稳,摒除了输入电源的不稳定阶段,减小了输入电压波动的影响。同时预留了20%~30%的余量,避免电源波动导致输出关闭。此时的上电对于MCU来说才是干净利落的!


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图4 ZL6205典型应用电路


解决了上电问题还不够?还有下电问题?别急,ZL6205还内嵌了快速放电电路,提升系统下电速度。


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