Power GreenPAK SLG5100x设备的保护特性

时间:2024-08-19
  SLG5100x 的保护类型

  SLG5100x器件具有多种保护功能,有助于保护PMIC本身和电路中的其他组件。这些保护功能允许器件安全关闭,同时还将问题通知其他微电路,例如连接的微控制器。

  SLG5100x 器件具有内部可编程逻辑,可单独编程。可以在 GUI 中创建自定义设计文件,然后将其写入设备。此外,还可以指定打开和关闭 LDO 的自定义顺序,然后可以通过 I2C、GPIO 或简单地打开设备来启用此顺序。VOUT_OK、过流限制事件和温度警告等信号均可输出到单独的 GPIO,或在内部组合,然后输出到单个 GPIO。
  将信号与 LDO 相结合
  在下面的图 1 中,显示了 SLG5100x 器件的示例设计项目。每个 LDO 的 VOUT_OK 标志都连接到逻辑 AND 门。逻辑 AND 的输出连接到 GPIO1,当 LDO 1、2 和 3 使能时,GPIO1 将为高电平。如果 LDO1、LDO2 或 LDO3 的任何输出未达到其标称电压值,则 GPIO1 的输出将为低电平。图 2 提供了一个类似的示例,但显示了电流限制标志的示例。如果引发其中一个标志,则 GPIO1 将为高电平。

 

  图 1:三个 LDO 通过逻辑 AND 门到 GPIO1 的VOUT_OK信号

     图 2:三个 LDO 通过逻辑 AND 门到 GPIO1 的限流标志信号

  图 3 显示了使用温度传感器以及电流限制和VOUT_OK标志的示例。此解决方案使用 GPIO1 监视设备是否按预期工作。当为任何一个 LDO 触发这三个可能事件中的任何一个时 (LDO V外未升高、电流限制或温度传感器),则 GPIO1 将置为低电平。

  “Device Interrupt Request Block”详细信息
  该器件具有一个功能块,有助于节省内部逻辑元件。每个 IRQ 事件寄存器都有一个关联的中断掩码寄存器,该寄存器控制事件寄存器信号是否通过逻辑 OR 为设备中断请求做出贡献。
  它包括以下事件:
  LDO1 电流限制
  LDO2 电流限制
  LDO3 电流限制
  LDO4 电流限制
  LDO5 电流限制
  LDO6 电流限制
  LDO7 电流限制
  上电复位
  系统重置
  电源排序器崩溃
  过热
  矩阵事件(输入)

  当出现上述任何情况时,设备中断请求输出信号将被置位为高电平并锁存为高电平,直到器件被复位(CS 取消置位)。该信号可以路由到 GPIO(图 4),也可以用于关闭设备,在这种情况下,可以方便地充当崩溃序列指示器。

  图 4:设备中断请求块。
  SLG5100x中的信号标志输出
  如果触发了以下任一事件,例如 UVLO 检测、过热检测或 CS 取消置位,则根据编程的电源排序器将关闭器件。

  可以通过 I2C 读取 SLG5100x 错误寄存器。以下是可以读取的以下状态和事件寄存器:

  Power GreenPAK SLG5100x设备的保护特性
  典型应用用例

  此应用程序用例的内部设计是在 Go Configure Software Hub 中实现的。完整的设计文件可在此处找到:SLG5100x 保护功能简介。图 5 显示了该SLG51000的典型用例,具有多种保护模式。该器件具有 4 个用于通用的 GPIO 和 2 个用于 I2C 的 GPIO(SDA 和 SCL)。如有必要,这些GPIO可以与I2C断开连接,并可以在设计中用于其他功能。该器件具有多个独立的 VIN 和 7 个集成的 LDO。

  图 5:使用 SLG51000 的典型用例。

  LDO输出电压、电流限制、内部电源排序器和器件操作场景可以在GreenPAK Designer软件中快速配置,该软件具有用户友好的GUI。有关VOUT_OK、电流限制和高温的信息可以路由到 GPIO 或用于其他目的。图 6 显示了 GUI 中设备配置文件的设计,其中演示了设备的一些保护功能。

  图 6:SLG51000 GUI 中设计的总体视图。
  在此图 6 示例中,GPIO3 配置为输入并触发电源序列。LDO 一个接一个地打开/关闭。
  电源时序控制器配置为在接通每个 LDO 之间延迟为 10 ms,在 GPIO3 从低到高切换时,关闭每个 LDO 之间的延迟为 30 ms。此外,电源排序器配置为在发生“崩溃序列”事件时以 10 ms 的延迟关闭 LDO。
  崩溃序列将设备转换为“重置”状态,可能由以下原因引起:
  CS 去断言
  过温检测
  软件重置请求
  UVLO检测
  崩溃检测 – 连接到它的块“设备中断请求”的输出
  图 6 中的设计包括一个 “Device Interrupt Request” 模块,该模块连接到 “Power Sequencer” 模块。“Power Sequencer”模块具有崩溃序列模式,该模式通过编程的电源序列禁用 LDO,器件将进入其复位状态(有关状态机的更多信息可在数据表中找到)。
  GPIO4 作为带有去抖动滤波器的输入连接到此模块。如果对GPIO4施加逻辑高电平,则器件中断请求块的输出也将变为高电平,并且LDO将被禁用,从而导致器件被复位。设备将保持此状态,直到 CS 被取消置位。
  GPIO1 配置为输出,通过逻辑 AND 门输出所有 LDO 的 ON 状态。当所有 LDO 都启用时,GPIO1 将保持低电平,否则,如果至少一个 LDO 未打开,GPIO1 将保持高电平。如果任何 LDO 都没有 VIN,或者任何 LDO 由于任何原因未打开,则 GPIO1 将保持高电平。
  过热事件的值被路由到 GPIO2,GPIO2 配置为反相输出。如果温度上升到120°C以上,温度传感器将变为高电平,GPIO2输出将从高电平变为低电平。

  图 7 显示了 Power Sequencer 模块作为 SLG51000 芯片一部分的操作。在提高具有 5 ms 去抖动的 GPIO3 (EN) 后,LDO 开始一个接一个地导通。一旦所有LDO都导通,并且未检测到电流限制事件,GPIO1 (VOUT OK)将变为低电平。换言之,这意味着所有LDO的输出端都有一个电压,并且尚未触发电流限制保护。

  图 7:通过 GPIO3 (EN) 的上电序列。
  图 8 显示了 Power Sequencer 模块作为SLG51000的一部分的操作。一旦GPIO3 (EN)从高电平切换到低电平,LDO就开始一个接一个地关闭。个LDO关断后,GPIO1 (VOUT OK)变为高电平。

  

  图 8:通过 GPIO3 的 POWER DOWN 序列:EN
  图 9 显示了 Power Sequencer 模块的操作,其中 Device Interrupt Request 模块是 SLG51000的一部分。GPIO4(外部复位)变为高电平后,连接到Device Interrupt Request模块的输入端,LDO开始一个接一个地关闭。一旦个LDO被禁用,GPIO1 (VOUT OK)就会变为高电平。 
  图 9:通过 GPIO4 的崩溃序列:外部复位
  图 10 显示了 CS 取消置位时设备的行为。在这种情况下,所有 LDO 将按照编程的电源顺序关闭。对于以下每个错误条件,器件的行为都是相同的:过热检测、UVLO 检测和软件重置请求。

 

  图 10:CS 去断言序列
  图 11 显示了当 LDO 在 VIN5 和 VIN6 上没有电压的情况下打开时设备的行为。Device Interrupt Request 模块发送一个命令来关闭电源排序器,以便所有 LDO 都关闭并且设备进入其重置状态。

 

  图 11:通过 GPIO3 (EN) 的上电序列,无 LDO5/6 的输入电压
上一篇:开关模式功率放大器简介:D 类操作
下一篇:用数字万用表检测IGBT

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

相关技术资料