如何利用EN腳設計出好電源？

1.以ZL6205為例，先簡單介紹一下。

致遠微電子推出的ZL6205系列LDO，具有低壓差（240mV@500mA），較好的輸出電壓精度（±1%），較大的負載電流特性，同時集成欠壓，過流，短路，過溫等保護功能。同樣ZL6205也帶EN腳，下文就以ZL6205為例，結合ZL6205內部集成的快速放電電路，舉例說明EN腳在最常見的兩種使能方式下對輸出產生的不同效果。

圖1  ZL6205引腳信息

在了解EN腳不同使能方式之前，有必要了解下ZL6205的一些電氣特性。表1為ZL6205數據手冊里的部分電氣參數。VUVLO為ZL6205的欠壓關斷閾值電壓，小于這個電壓值，芯片處于關閉狀態，REN為內部集成的下拉電阻，EN懸空時內部拉為低電平。EN引腳為高電平使能引腳，在推薦的工作電壓范圍內，VHI和VLO分別為可靠識別的高電平（≥1.8V）和低電平（≤0.4V）。

表1 相關電氣參數

但是表1中的VHI和VLO不是實際的使能電壓閾值，圖2的曲線才是ZL6205的在不同輸入電壓下的實際使能電壓閾值，可以看到隨著ZL6205輸入電壓的升高，使能電壓閾值會跟著升高，但ZL6205的使能電壓閾值的回滯電壓很小。例如ZL6205在V_IN=4.2V的時候，V_EN=1.2V是上電時的使能電壓閾值，也是掉電時的禁能電壓閾值。

圖2  EN使能閾值與輸入電壓的關系

2. 方式一：直接上拉使能

圖3為電源常見的使能方式，EN腳與VIN腳直接短接。當ZL6205上電時，VEN始終VIN相等，有時候VIN與EN腳間串聯一個電阻（常見的數k到數十k），但通常EN引腳的輸入阻抗較大，ZL6205的REN的阻值為3MΩ，所以EN腳電壓信號還是會與VIN基本保持一致。

圖3  直接上拉使能

按照上圖的電路設計，ZL6205在輕載時上下電會得到圖4這樣的輸入輸出電壓曲線。這個電路的最大特點就是上下電過程中，輸出的開啟和關閉完全由芯片固有的欠壓閾值VUVLO（2.1V）控制，而不受VEN（EN腳的邏輯閾值電壓）控制。各個時間段特點如表2所示。上下電過程中輸入電壓越過VUVLO后均有一段輸出跟隨輸入電壓的階段（t1~t2，t3~t4），該電路比較適合輸入電壓較為穩定，且對輸出電壓上下電速度要求不高的場合。

表2  各段時間電壓特征說明

圖4  直接上拉使能輸入輸出電壓曲線

3. 方式二：電阻分壓使能

有時候需要V_IN上升或者跌落到某一電壓（不小于VUVLO）后，才允許ZL6205啟動輸出電壓或者關閉輸出電壓，這樣就需要圖5這樣的使能電路。根據圖2可知，ZL6205在V_IN=2.2V~6.5V的輸入電壓范圍內的使能電壓閾值VEN=1.2V±0.3V，這樣就可以通過電阻分壓來設置ZL6205的上電時的啟動電壓（或掉電時的關閉電壓）。

圖5  電阻分壓使能

根據圖5可以得到以下公式。

V_{EN_SD}：上電過程中期望的開啟電壓點（或者掉電過程中期望的關閉電壓點），該值需要大于V_UVLO（2.1V），小于VIN。

V_EN：V_{EN_SD}電壓對應的器件實際使能閾值（可以根據圖2得到），要求精度不高時，可以統一按照1.2V來計算。

例如，對于常用的3.3V輸出版本的ZL6205來說，在電源上下電過程中，希望達到一定的電壓值，例如3.6V，再開啟或者關閉ZL6205。那么這個3.6V就是需要設定的電壓點VEN_SD。根據圖2可知，輸入電壓為3.6V對應的VEN為1.15V。代入上面的公式得R1：R2=2.13， 電阻R1和R2需要滿足這個比例，結合考慮功耗，穩定性和EN輸入阻抗，推薦R1=100k，R2 = 47k。

按照上面設計，ZL6205上下電會得到圖6這樣的輸入輸出電壓曲線。對于常用的3.3V輸出版本的ZL6205來說，3.6V的VEN_SD能滿足全負載范圍的壓差VDROP需要。各個時間段特點如表3所示。這個電路的最大特點就是上下電過程中，輸出的開啟和關閉完全由設定的VEN_SD來控制，而不受芯片的欠壓閾值VUVLO（2.1V）控制。當設置的VEN_SD大于穩態輸出電壓VOUT時，上下電過程很快，看起來幾乎是一步到位，而沒有輸出跟隨輸入電壓的階段，在輸入電壓低于VEN_SD的階段無論輸入怎么波動都不會影響到輸出。所以該電路在輸入電壓上下電緩慢且不穩定的場合中使用，輸出可以獲得更加快速且穩定的上下電效果。

表3 各段時間電壓特征說明

圖6 電阻分壓使能輸入輸出電壓曲線

4. 其他使能的應用

對于電源來說，利用EN腳控制輸出的方式還有很多。如圖7所示，該電路可以通過調整RC參數（R1和C4，R2和C8）來調整輸出上下電時序，也可以通過外部控制信號POWER_EN1和POWER_EN2來控制輸出電壓上下電時序。圖8則是利用第一路的輸出V_OUT1作為輸入信號來控制第二路的輸出V_OUT2。從而實現需要的上電時序，這里由于篇幅限制，更多的電源的應用電路和解決方案可訪問廣州立功科技官網。

圖7  輸出電壓時序應用電路一

圖8  輸出電壓時序應用電路二