電源シーケンシングによる損傷の回避今日の大型のシステムオンチップFPGAでは、複数の電流レールのスタートアップシーケンスとタイミングを制御するための多くの手法が利用可能であり、デバイスメーカーが指定した正しいシーケンスに従ってデバイスの抽象化を行うことが重要です過度の電流は損傷の原因となります。
いくつかの方法は、次のシーケンスを供給するための制御ピンを有効に、各コンバータ出力パワーグッドを介して操作される。所望のリレー場合、コンデンサが挿入されてもよい。他の同様の実施形態は、ICをリセットするために使用され、フロント電源電圧が所望の開始次変換器に到達した後、各方法は、いくつかの欠点を有しており、これらの方法は電源オフの順序を制御することができない。電源が両方、重要として正しい順序で点灯されている場合、正しい逆の順序で電源レールをオフにしますデバイスが安全に動作することを保証することです。
正しい順序を保証するために、より安定しているICを、配列決定専用電源。ICプログラマブルが、それぞれ、へ時点で送信された信号を有効に図1に示すの方法マルチチャネルシーケンサ管理FPGAロジックコア、末梢およびI /各電源レール電荷にデカップリング・コンデンサは、遷移後にオフままであり、残りの時間は、必ずしも、各電源レールはできるだけアップ接続されていないので、電界O。そうであっても、電源オフシーケンスは、依然として制御することが困難ですデカップリング・コンデンサの合計20mF。
シーケンサは、電源オフ制御を維持します
デカップリングコンデンサを積極的に放電するために既知の時定数を持つ回路を使用すると、シーケンサは放電抵抗を直列コンデンサに一時的に挿入することによって適切なパワーダウンシーケンスを維持します。図2は、このデバイスの下では、注意深く選択されたMOSFETが抵抗を回路に挿入するために使用されます。
図回路DC-DCレギュレータがシャットダウンを提供した後、出力信号を生成し続けていないと仮定される。出力DC-DCレギュレータがシャットダウン指示を受信した後に電力供給を継続することができる場合は、追加のリレーは、回路の放電を開始するために必要とされます。
シーケンサは許容停止時間間隔内に完了することができるようにR2の値は、適切な放電時間を確保するために選択する必要があります。また、抵抗は電流スパイクを避けるために、あまりにも速い速度を上げる防ぐために十分な大きさでなければならないことに注意してくださいEMIの問題を引き起こし、コンデンサ及びQ2を分離することによって引き起こされる過渡熱応力。考慮すべき重要な実際に、いくつかの追加のようなQ2（RDS（ON））とキャパシタバンクのオン抵抗としてR2パラメータ値を選択するとき等価直列抵抗（ESR）。
ときに基準電源シーケンサ出力電圧しきい値のMOSFET Q1を選択する。装置が十分に高いゲートしきい値電圧（VGS（TH））を選択しなければならない、シーケンサ出力が高電位を維持するために閉じていることを確実にするために、しかしなお、（TH）VGSは、接合部温度上昇と共に減少する。シーケンサー動作電源電圧は、本実施例5V、高電圧VGS 4.19Vの最小指定された出力電圧で選択されている。Q1は、60℃で（TH）である。] C周囲動作温度が正常な動作を保証するために、0.9Vよりも大きくなければならない。さらに、ゲートが偽開口を回避するために、抵抗は100kΩソース電位ダウンを引くために使用されるべきである。正規化された曲線と温度のテーブルビューMOSFET VGS（TH）において、表示ダイオードZXMP6A13Fの要件：60℃に低下、次いで、室温1V最低VGS（TH）を保証]約0.9VにC。
この例では、シーケンサは100ms以内に合計10Vのレールをオフにする必要があると仮定しているため、各レールのデカップリングコンデンサバンクは10ms以内に放電する必要があります。必要な時間にコンデンサが全電圧の5％を下回るようにするにはRC定数を計算するには、コンデンサバンクRDS（ON）、寄生ライン抵抗、およびESRをすべて抵抗R2で考慮する必要があります。
コンデンサのESRとライン抵抗が10mΩを超えず、合計デカップリングコンデンサバンクの静電容量が15mFであると仮定すると、RDS（ON）とR2の適切な値は次式から得られます。
3×（10mΩ+ R2 +（1.5×RDS（ON））×15mF = 8ms
R2 =50mΩと仮定すると、パワーMOSFET Q2のRDS（ON）は、VGS = 4.5Vで周囲温度25℃で80mΩより小さくなければなりません
MOSFET、およびRDS（ON）バッチ変動の温度依存性の変化の効果を選択する際に含まれると見なされるべきである。このようにばらつきが15MΩまでであり得る予想される動作温度範囲を超えて4.5Vのゲートドライブ、最高の状態で（ON）RDSアプローチは、製造業者を決定することであり、R2は、選択されたMOSFETのRDS（ON）の最大値を指定R2が50mΩのある場合の約2倍、室温で、これはVGS = 4.5Vを意味する。ダイオードDMN3027LFG NチャネルMOSFETの選択することができるされていますRDS（ON）と典型的な値は、したがって、RDSが（ON）最悪20mFサイズを使用して、95％からの放電時間から3.9msの（3回RC）をジャンプするの40mΩ、15MΩを変更することができる。最大と22mΩ26.5mΩでありますそれは5.4msに放電時間コンデンサバンクが長くなる場合があります。
最大の単一パルス保護MOSFETのセキュリティを評価します
定格標準のTJ（MAX）= 150を超えない絶対最大接合部温度を確保しつつ、パワーMOSFETは、セキュリティに対応できるようにDMN3027LFGキャパシタにおけるエネルギー消費量の関数としての電流および電圧の時間をかけて、従って、最大の単一パルスを評価することが必要とされているであろう℃での安全動作領域（SOA）MOSFETデータテーブルの詳細を見るには、0.9Vの放電と充電されたコンデンサバンクに基づいて、アプリケーションのSOAゲート駆動MOSFETの所望の周囲動作温度は、することができなければなりません単一のSOA曲線が少なくとも1V、10ミリ秒に1ミリ秒の間のパルス幅のパルス電流ピークことに留意すべきで受信。SOAアプリケーションは、最小限のヒートシンクと、一般的な周囲温度に適用しなければならない（また、スペーサMRPの最小推奨構成としても知られている）に取り付けられました場合には、回路基板、即ち仮定60℃。
連続ループにさらなる考察は、電力DMN3027LFG（Q2）MOSFETと直列抵抗R2を必要とする。最悪の使用、コンデンサを充電および放電する時間が非常に短い期間である。最悪のケースを想定し、電源シーケンサができます20msごとにDC-DCレギュレータを起動し（10ミリ秒+ 10ミリ秒が無効可能）を非活性化、DMN3027LFG及びR2は約0.5Wの消費電力であろう。これは、総エネルギー蓄積コンデンサパックから知られています20ms放電ごとに計算：
P = E÷T =½CV2÷20ミリ秒= 500ミリワット（1Vに充電、C = 20mFを想定）
下部15MΩのRDS（ON）は、R2は、従って、385mWの電力消費を増加させ、いつの40mΩ、Q2とR2、それぞれ222mW、および278mWの、したがって消費電力の最高温度DMN3027LFG RDS（ON）を調整する。0.5Wを使用する必要が格付けの抵抗。
典型的なアプリケーションでは、周囲温度が60℃に近いことが期待されているが、最低でも、周囲の熱抵抗130℃/ W、90℃222mWで近接TJの消費電力（RJA）にDMN3027LFG表面パッド構成をお勧めします。これは、TJを示し（最大）= 150℃多くのスペースが確保されています。
図3は、約12.5Aのピーク電流を制限するために、実際の動作モード回路を示し、時間4msの約5％まで1Vの充電の初期状態からコンデンサバンクを放電する、この値は、計算結果の理論値に近いです。
