DCDC和LDO电源芯片的使能管脚EN的使用说明

分类：

电源技术

作者：

广州市爱浦电子科技有限公司

来源：

原创

发布时间：

2021/02/25

浏览量

本文的电源芯片指DC-DC和LDO芯片。
EN即enable，意为使能，指的是激活该管脚，电源芯片才会有输出。
在EN脚上设计不同的外围电路，可以实现电源芯片多种上电功能，别看一个小小的EN管脚，设计不好，同样影响电源芯片的正常工作。
接下来一起看一下EN管脚有那些玩法吧！
▉玩法1：EN脚悬空
某些DC-DC的ENpin支持悬空使能，也就是说EN不用接任何器件，只要有输入，就会有输出。

为什么悬空也能使能？
带floattoenable的DC-DCEN管脚内部会有一个内置上拉源接到输入VIN上，在EN脚悬空时，利用0.9uA的上拉源来开启电源。

▉玩法2：用CPU的GPIO控制EN管脚
通过单片机GPIO输出高低电平来开启/关闭DC-DC，一般ENpin会有一个阈值，超过这个值，开启DC-DC，低于这个值关闭DC-DC。

设计时建议预留两个分压电阻，提高兼容性，更换不同IO电压的CPU时可做到有的放矢。

但同时也要注意不能超过EN管脚耐压最大值。

▉玩法3：EN脚通过两个分压电阻接到VIN上
那有人说了，我不用CPU的GPIO控制，想上电DC-DC就有输出，可以通过VIN接两个电阻分压到EN管脚，这种多见于DC-DC芯片，一般VIN和EN电压不在一个水平上，VIN电压较高需要进行分压，见下左图。
VIN和EN处于同一电压水平的，这种多见于LDO芯片，可通过电阻R1上拉到VIN，见下中图。
或者VIN和EN直接短接相连，将R1换作一根导线，这个时候电源的开启和关系取决于VIN输入的UVLO阈值，见下右图。

▉玩法4：EN脚通过两个分压电阻调整UVLO阈值
通过分压电阻接到EN管脚的好处是可以设置DC-DC的启动电压和关闭电压，Vstart和Vstop电压值至少高于DC-DC的UVLO值，不然设置分压电阻没有意义。
UVLO的全称是undervoltagelockout，顾名思义就是低电压锁定，即欠压保护。
UVLO是针对DC-DC的输入VIN来说的，当电压低于某一定值，DC-DC直接锁定保护，UVLO限制了电源芯片的最低输入电压，一定程度上可以保证芯片不会产生不稳定的震荡，提高电源芯片工作时的稳定性和可靠性。
UVLO的阈值通常都是小于VIN最小输入电压值的，且是由芯片内部寄存器控制，在某些应用场合，如果不希望UVLO这么低，通过调整分压电阻阻值，可以设置电源启动电压和停止电压。

r1的计算公式为：
r2的计算公式为：
Vstart为启动电压，Vstop为关闭电压；
Vena为EN阈值电压；
Ihys为迟滞电流，I1为EN上拉源电流；
r1和r2为外部分压电阻；
要求不高，可以直接采用公式：
高于Vstart电源开启，低于Vstart电源关闭。
为使DC-DC稳定使能，可以将Vena设置为比其阈值大一些（介于阈值和其最大值之间即可），根据阈值和想要的开启电压，选择合适的r1和r2取值。
▉玩法5：EN脚外部加RC延时电路
某些电路有多个LDO，且LDO上电有时序要求，此时可以在ENPin上加RC，通过设置RC的大小，来满足要求，如下的VOUT1如果要求比VOUT2先上电，即可将R1C1参数设置比R2C2小即可。

EN管脚也可以换作用两个GPIO控制，利用两个GPIO的控制延时来满足时序要求。

为避免一些场合输出电压受到刚上电时输入电压波动的影响（T1~T2），利用分压电阻或者RC延时电路，使输入电压上升到70~80%*VIN时，再开启使能EN（T2后），以得到更稳定的输出电压。

▉玩法6：多电源协同作战
有一些电路使用多种电源时，可以用上一级电源的PWRGD管脚来drive下一级电源的ENPin，达到有福同享有难同当的目的，即上一级电源开，下一级电源才开，上一级电源异常，下一级电源也无法开启（同时开，同时关），此电路也可以满足时序的要求，即VOUT2比VOUT1上电慢。

上图中的PWRGD是开漏输出，电源异常时，此脚会被拉低，指示电源是否good的管脚。

如下是EN1、PWRGD1、VOUT1、VOUT2的上电波形，可以看出，在前级电源完全上电之后，即PWRGD1管脚变为稳定的高电平时VOUT2才开始缓慢上升。

▉更多玩法等待你们解锁
介绍了这6种玩法，大家可以举一反三，还有很多EN管脚设计方法就不一一列举了，设计好EN管脚的目的就是为了相应功能的实现和电源芯片稳定可靠的工作。