专利名称：多电源上电顺序控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型电路涉及单板集成芯片的上电顺序控制方法，尤其是供电种类多、上电顺序严格及上电间隔时间有要求的带集成芯片单板上电控制电路。
背景技术：
随着工艺制造技术的提高和芯片结构的改进，为降低集成芯片(IC)的功耗和提高运行速度，IC芯片对供电电源的要求越来越高，已由单一的电源供电变多电源供电，由统一的单电源供电变为更低多电平分散供电，各电源也由共同上电变为先后上电，对各电源的上电顺序和电源间相互上电间隔时间也有较高的要求，为保证各芯片的正常工作，避免芯片损坏，各芯片上电顺序控制设计就显得非常重要。
为降低成本，减轻电源设计的复杂度，通常系统或电源模块为印制电路板提供单一的主电源(VCC电源)，如3.3V，该电源在板内再通过不同的电源模块转换成板内各芯片所需的2.5V、1.8V、1.5V或更低的电源。3.3V及其它更低一级电源由各自控制电路的控制下，按先后顺序导通，输出相应的电压供各芯片工作。
现有的上电顺序控制技术有四种，第一种是利用电源模块的使能端(CNT)控制上电顺序；第二种是通过调整电源缓启动电路的时间常数进行控制上电；第三种利用可编程逻辑器件或专用芯片产生控制时序；第四种是利用电子开关控制的上电时序控制电路。
第一种利用电源模块的使能端(CNT)控制上电的技术，是利用电源模块的CNT端，用先上电的电源去控制后上电的电源模块的CNT，以达到上电要求。这种技术对于先上电的电源电压是由后上电的电源电压转换而成的供电结构，也就是指先上电的电源电压取自于供给后上电供电电源，则无法采用这种方法。
第二种通过调整电源缓启动时间常数进行控制上电的技术，用于多个电源由各分离电源模块提供的情况，但由于各模块的启动时间和上电时间各不相同，且各启动参数相关性不大，可控性较差，尤其是对不同电源上电时间间隔的控制更是困难。
第三种技术是利用可编程逻辑器件或专用芯片产生控制时序，这两种方法都要对芯片进行时序编程，使可编程逻辑器件或专用芯片通过编程方法产生相应的控制时序和控制电平去控制各电源转换模块的使能端，或控制各MOSFET管的栅极。这种方法受控于芯片发展情况，成本较高，电路复杂；另外可编程逻辑器件大多为ISP在线可编程，在具体设计生产过程中，必须对单板先上电才能对其进行编程，通常从单板上电到编程结束间需要较长时间，这就要求连接到MOSFET管栅极或各可控电源使能端(CNT)的管脚在可编程器件编程前必须处于关闭状态而不能是未知状态，否则可能因控制管脚处于使能电平而导通电源输出，违反了芯片上电顺序或上电时间间隔，造成芯片受损。因此在设计中必须增加附属电路，以满足MOSFET管和电源模块编程前关闭要求，进一步增加了电路控制的复杂性和成本。
第四种上电时序控制电路例如专利中请号为02205297.6的中国专利，该电路采用电子开关及MOSFET管控制各电源的上电顺序，没有充分利用现有的电源模块大多数具有使能控制端情况，使用了较多的开关元件和MOSFET管，电路结构复杂，成本较高。
发明内容
本实用新型解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种上电时间间隔可控性强的多电源上电顺序控制电路。
本实用新型所述的多电源上电顺序控制电路包括多级上电时延参数调节电路与波形整形电路；所述上电时延参数调节电路用于控制后一级上电时间间隔，所述波形整形电路用于调节所述时延参数调节电路的输出波形，使之满足本级电源转换模块的使能输入端要求，并产生后一级上电顺序控制的电源输入；主电源经由所述上电时延参数调节电路与整形电路后，产生第一级上电电源转换模块的使能控制信号与电源输出信号，利用该电源输出信号作为后一级上电控制电路输入源，由此产生不同时间先后的控制信号控制各级电源转换模块的使能控制端。
所述主电源是单板的系统电源。
所述上电时延参数调节电路由电阻与电容串联组成。
所述波形整形电路由多个逻辑门电路组成。
所述波形整形电路还包括电平反转电路。
所述电平反转电路是逻辑非门。
采用本实用新型电路与现有的电路相比，简化了电路结构，降低电路成本，提高电路的可实现性，有利于用户根据各自的需要增加或减少控制信号，灵活地调整不同电源的上电时间间隔，推动了集成电路在实际中的应用。
图1是本实用新型原理框图；图2是本实用新型实施例框图；图3本实用新型实施例所用的RC延迟电路的阶跃输入输出特性曲线；图4是本实用新型的集成芯片供电电路实例图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实例，对本实用新型电路的实施作进一步的详细描述。
在多电路电源供电中，对于各路电源有上电顺序和上电时间间隔要求的，利用先上电控制电路输出信号作为后上电控制电路输入源，由此产生不同时间先后的控制信号去控制各电源转换模块的使能控制端，从而达到控制多路电源顺序上电要求。
本实用新型中以一块需3.3V(系统提供的VCC)、2.5V、1.8V、1.5V依次上电的集成芯片(IC)为例，各电源上电时间间隔不大于10ms。
图1是本实用新型电路上电控制电路示意图，由上电时延参数调节电路和波形整形电路组成，图中系统电源作为最先上电的上电时延参数调节电路输入源，产生相应的信号经波形整形电路整形后，输出对应受控电源转换模块的使能控制信号及下一级电源上电控制电路输入源信号。
图2是本实用新型电路实例图，图中R1、C1构成第一级时延参数调节电路，‘与门1’和‘与门2’组成第一级波形整形电路，R2、C2构成第二级时延参数调节电路，‘与门3’和‘与门4’组成第二级波形整形电路，R3、C3构成第三级时延参数调节电路，‘与门5’和‘与门6’组成第三级波形整形电路，第一级时延参数调节电路以系统提供的电源作为输入，‘与门1’的输出作为先上电电源模块使能端控制信号，‘与门2’输出作为后一级的时延参数调节电路输入源信号，后级各控制电路与第一级控制电路完全相同。控制信号3经‘非门1’进行电平反转，变为低电平有效。这里的波形整形及电平反转电路不局限于逻辑‘与门’或‘非门’，也可采用其它类似电路，只要能满足电源转换模块使能输入端要求即可。控制信号1-3分别连至电源转换模块使能控制端(见图4)，控制这些电源模块的导通与关闭。
在本实用新型电路中，当系统加电时，VCC电源先通过电阻R1对电容C1进行持续充电，A点电位不断升高，A点电位与电源VCC、电阻R1、电容C1及充电时间关系按以下公式计算UA=1RC∫t1t2uidt+uc]]>公式1R、C分别为电阻R1及电容C1值，Ui为VCC电压值，这里为定值，t1积分时间初始值，UC为电压初始值，在本实用新型电路中，t1、UC初始值均为0。因此公式1可简化为UA=uiRCΔt]]>公式2Δt为系统上电到UA达到某一电平时间。
随着时间积累，A点电位不断升高，当UA达到与门1高电平下限时，与门1输出高电平，即B点电平跳高，见图3。控制信号1有效，使能相应的电源转换模块输出。
UB电平变高后，C点电平也变高，开始对R2、C2组成的延迟电路进行充电，当C点电平达到与门3的高电平阈值，控制信号2有效，使能对应的电源模块输出，E点开始对电容3进行充电，当E点电平达到门5的高电平阈值，控制信号3有效，使能对应的电源模块输出，控制信号3为低电平有效，因此其输出端通过逻辑非实现电平反转。D点和F点延迟时间计算分别以C点和E点电平变高开始，仍采用公式2计算，此时μi分别为C点和E点电压值。当有更多的电源模块需要控制时，可在与门6后串联更多的RC延迟电路和逻辑门电路加以实现。
由公式2可知，改变R、C值，可改变RC延迟电路的充电时间常数，从而控制各电源转换模块的导通时间，决定各电源转换模块导通时间间隔。
图3为与门1的输入输出特性曲线，图中假定与门1的高电平阈值为0.7VCC，随着图2中C1充电，A点电位不断上升，当A点电平达到0.7VCC(即图3中A点)时，B点变为高电平，当电容C1充电达到VCC值(即图3中B点)时，电容停止充电，以后保持在此电位。
在本实施例中，如电阻R1、电容C1分别采用10K和1u值，则控制信号1有效的延迟时间为7ms。
图4为需供电的集成电路部分，来自图2的控制信号分别控制各电源转换模块使能端，控制各电源的导通与关闭，在本电路中由于VCC(3.3V)电源最先上电，只要控制R1、C1的充电时间常数就能保证3.3V与2.5V的上电时间间隔，因此3.3V电源可直接提供，不需要使用MOSFET管控制，当3.3V电源为后上电电源时，需通过MOSFET管进行控制。
在实际应用中，可按照图2所示，根据要求，选择具体的电阻、电容和波形整形电路，以达到多路电源的上电顺序要求。
以上所述仅为本实用新型最佳实例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种多电源上电顺序控制电路，其特征在于，所述电路包括多级上电时延参数调节电路与波形整形电路；所述上电时延参数调节电路用于控制后一级上电时间间隔，所述波形整形电路用于调节所述时延参数调节电路的输出波形，使之满足本级电源转换模块的使能输入端要求，并产生后一级上电顺序控制的电源输入；主电源经由所述上电时延参数调节电路与整形电路后，产生第一级上电电源转换模块的使能控制信号与电源输出信号，利用该电源输出信号作为后一级上电控制电路输入源，由此产生不同时间先后的控制信号控制各级电源转换模块的使能控制端。
2.根据权利要求1所述的多电源上电顺序控制电路，其特征在于，所述主电源是单板的系统电源。
3.根据权利要求1或2所述的多电源上电顺序控制电路，其特征在于，所述上电时延参数调节电路由电阻与电容串联组成。
4.根据权利要求1或2所述的多电源上电顺序控制电路，其特征在于，所述波形整形电路由多个逻辑门电路组成。
5.根据权利要求4所述的多电源上电顺序控制电路，其特征在于，所述波形整形电路还包括电平反转电路。
6.根据权利要求5所述的多电源上电顺序控制电路，其特征在于，所述电平反转电路是逻辑非门。
专利摘要本实用新型公开了一种多电源上电顺序控制电路，所述电路包括多级上电时延参数调节电路与波形整形电路，主电源经由所述上电时延参数调节电路与整形电路后，产生第一级上电电源转换模块的使能控制信号与电源输出信号，利用该电源输出信号作为后一级上电控制电路输入源，由此产生不同时间先后的控制信号控制各级电源转换模块的使能控制端。采用本实用新型电路与现有的电路相比，简化了电路结构，降低电路成本，提高电路的可实现性，有利于用户根据各自的需要增加或减少控制信号，灵活地调整不同电源的上电时间间隔，推动了集成电路在实际中的应用。
文档编号G05B19/04GK2718635SQ20042000566
公开日2005年8月17日 申请日期2004年3月3日 优先权日2004年3月3日
发明者沈瑞武 申请人:中兴通讯股份有限公司