Special
» 2010年11月12日 00時00分 UPDATE

電源シーケンス

[PR/EDN Japan]
PR

photo

電源シーケンス

図1(a) 図1(a)

 電源シーケンスとは、複数の電源レールを備えるFPGAやASIC、マイコン、DSPといったデジタルLSIにおいて、その電源レールを投入/遮断する際の順番のこと。基本的には、高い電圧の電源レールから低い電圧の電源レールへと順番にオンに切り替えて行かなければならない。そして、最後に主電源をオンする。これを実現するために、電源を投入するタイミングや、最終的な電源電圧に到達するタイミング、電圧の変化率などを制御する必要がある。

図1(b) 図1(b)

 電源を投入する順番やタイミングを間違えるとラッチアップが発生したり、過大な突入電流が発生したりする。最悪のケースでは、デジタルLSIが破壊されてしまうこともある。従って、十分な注意が必要だ。


図1(c) 図1 電源シーケンスの制御例
電源シーケンスの代表的な制御方法を3つ示した。(a)はレシオメトリック、(b)は同一ランプ、(c)はオフセットである。

 FPGAでは数年前まで、半導体ベンダーが指定した電源シーケンスを順守することが、電源回路設計時の大きな課題だった。しかし、最近のFPGAは、ソフトウェアを使って電源シーケンスを制御する仕組みを導入している。このため、FPGAユーザーは、電源シーケンスの難題から解放されつつある。ただし、FPGAの各電源レールにおいて、電源投入時の電圧変化を単調増加(モノトニック)させるという制約条件は過去も現在も順守しなければならない。

各社が専用ICを投入

 最新FPGAの設計では電源シーケンスの難題から解放されたものの、ASICやマイコン、DSPなどでは電源シーケンスをきっちりと守らなければならないチップが決して少なくない。スイッチング・レギュレータICにダイオードや受動部品などを組み合わせることで、電源シーケンス回路を構成することも可能だ。ただし、この方法では設計に手間が掛かる上に、動作テストにも多くの時間やコストを費やすことになる。

 そこで、専用の電源シーケンスICを採用するのが、安全かつ低コストな対処方法だと言えるだろう。現在、さまざまなアナログ半導体ベンダーが電源シーケンスICを製品化している。例えば、米National Semiconductor社では、電源シーケンスIC「LM3880/LM3881」を販売中である。外付けした3つのスイッチング・レギュレータIC、もしくはLDOレギュレータICの電源投入と電源遮断を制御できる。あらかじめ電源を投入する順番とそのタイミングを設定しておけば、LM3880/LM3881のイネーブル端子に信号を入力するだけで、電源シーケンスを実現可能だ。LM3880は、電源を投入する順番やタイミングを工場出荷時に設定する品種であり、LM3881は外付け抵抗で設定できる品種である。


テキサス・インスツルメンツのインタフェース製品ラインアップ


これだけは知っておきたいアナログ用語 バックナンバー




Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.


提供:日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
アイティメディア営業企画/制作:EDN Japan 編集部/掲載内容有効期限:2013年3月31日

設計に役立つヒント集

宮崎 仁のQ&Aでよく分かるマイコン基礎の基礎:
第24回 割り込みっていろいろあるのですか?どんな種類があるか教えてください。

今回は、外部割り込み、内部割り込み、ソフトウェア割り込みについて詳しく解説しています
全文を読む


電源IC選択のヒント集
電源IC 使用時の注意点をわかりやすく説明しているほか、使用時に発生する可能性のあるさまざまなトラブルとその対処法についても紹介しています。ぜひご利用ください。ダウンロードには myTI アカウントが必要です。
Part 1をダウンロード
Part 2をダウンロード


アナログ回路設計式一覧ポケット・ガイド
日本語版 PDF

英語版で高い評価を受けてきたポケット・ガイドの日本語版が完成しました。基板レベルやシステム・レベルの回路設計でよく使われるアナログ設計式を紹介しています。ダウンロードには myTI アカウントが必要です。
ダウンロード



facebook & twitter

製品情報、セミナーや展示会などのイベント情報をお知らせしています。

RSSフィード

EDN 海外ネットワーク

All material on this site Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
This site contains articles under license from UBM Electronics, a division of United Business Media LLC.