从1.8V到USB的多轨电压转换和管理

充电和电压，以获得系统功率。因此，低损耗 (和其它类型) 电源通路控制的一个附加好处是，不管电池的充电状态，在加上 USB 输入时，都能"即时接通"工作，所有输出将立即有效。

LTC3101 的推出

LTC3101 是一个用于电池供电应用的多功能、紧凑型电源管理解决方案系列中的最新 PMIC。LTC3101 集成低损耗电源通路控制、3 个高效率同步开关稳压器 (一个降压-升压和两个降压)、一个电流限制为 200mA 的 MAX 输出、一个受保护的 100mA 热插拔 (Hot Swap™) 输出、按钮接通/关断控制、一个可编程 uP 复位发生器以及一个始终保持接通的 LDO，所有这些组件都在一个紧凑型、扁平 4mm x 4mm QFN-24 封装中。

LTC3101 具有 1.8V 至 5.5V 的宽输入工作范围，从而与两或 3 节 AA 或 AAA 外型尺寸的镍、锂或碱性化学材料的电池，标准单节锂离子/聚合物棱柱形 (即 4.1V 或 4.2V) 电池以及 USB 或交流适配器输入电源兼容。始终保持有效的 MAX 和 LDO 输出跟踪较高电压的输入电源，并为关键功能或附加外部稳压器提供电源。内部排序和独立使能引脚提供了灵活的上电和断电选项。此外，该 IC 的电源通路控制无缝和自动地管理多个输入电源之间的电源通路。拓扑方面，除了低损耗电源通路控制，该开关的输入端还具有一个附加的开关 MOSFET，也就是，一个 FET 连接到 VBATT 输入，另一个 FET 连接到 USB 输入。如果两个都连接，该 IC 自动选择它将使用的输入。

LTC3101 的降压-升压型稳压器可以连续向高于 3V 的输入电压提供高达 800mA 的电流，而且非常适用于在 1.8V 至 5.5V 的整个输入电压范围内高效率地调节一个 3.0V 或 3.3V 输出。LTC3101 的两个降压型稳压器以 100% 占空比工作，而且每个都能以低至 0.6V 的可调输出电压提供 350mA 的输出电流。LTC3101 的内部低 RDS(N) 开关实现高达 95% 的降压-升压效率和高达 93% 的降压型稳压器效率，从而最大限度地延长了电池工作时间。此外，突发模式 (Burst Mode®) 工作以仅为 38uA (所有稳压器都启动工作) 和仅为 15uA (在 LDO 和 MAX 输出都有效的备用模式) 的总静态电流优化了轻负载时的效率。1.27MHz 的高开关频率允许使用高度不到 1mm 的纤巧低成本电容器和电感器。此外，所有稳压器用陶瓷输出电容器都可稳定，从而实现了非常低的输出电压纹波。

图 1：LTC3101 电源通路方框图 —— USB OTG

2 AA CELLS：两节 AA 电池
WALL ADAPTER：交流适配器
300mA FOR VIN ≥ 1.8V： 300mA (VIN ≥ 1.8V)
800mA FOR VIN ≥ 3V： 800mA (VIN ≥ 3V)
How Swap OUTPUT：3.3V AT 100mA：热插拔输出：3.3V/100mA
TRACKING OUTPUT：跟踪输出
1.8V AT 50mA：1.8V/50mA

高效率开关稳压器

所有 3 个开关 DC/DC 转换器都用一个共用的 1.27MHz 振荡器工作，而且可用单个引脚将所有 3 个 DC/DC 转换器置于突发模式工作，以在所有 6 个输出电压轨都有效时将无负载静态电流降至仅为 38uA (典型值)。在备用工作时，仅 LDO 和 MAX 输出有效，输入电流降至 15uA (典型值)。5 开关降压-升压型 DC/DC 转换器产生一个用户可编程且可位于输入电源电压范围内的输出电压轨。运用专有开关算法，降压-升压型转换器以高于、低于或甚至等于所需输出轨的输入电压保持高效率和低噪声工作。一旦降压-升压型转换器达到稳定，就启动一个由该降压-升压输出电压轨提供的受保护热插拔输出。这提供一个电流受限且可以短路而不会影响主降压-升压输出的输出。热插拔输出的一个用途是，为需要热插拔而又不会中断主降压-升压输出轨的外部闪存卡供电。同步降压型转换器一般用来提供两个高效率的更低电压轨，并支持 100% 占空比工作，以延长电池寿命。每个降压型转换器的输出电压都是用户可独立编程的，而且可以设置为低至 0.6V。视工作情况的不同，就降压-升压型稳压器而言，效率可以高达 95%，而对降压型稳压器来说，效率可以高达 93% (参见图 2)。在图 2 这种具体情况下，效率差别是由输出电压差别 (降压型稳压器 2 为 1.8V，降压型稳压器 1 为 1.5V) 引起的。更高 Vout 时效率更高，因为损耗在输出功率中占据的部分变得更小了。就相同的输出电压而言，两个降压型稳压器具有相同的效率。

 
图 2：LTC3101 开关稳压器效率曲线

Efficiency vs VBAT：效率与 VBAT
BUCK-BOOST：降压-升压型稳压器
BUCK2：降压型稳压器 2
BUCK1：降压型稳压器 1

其它特点

始终有效的 LDO 在 50mA 时提供一个固定的 1.8V 输出，该输出可用来为诸如实时时钟等关键功能供电。