用于移动微处理器的高性能、集成化电源 IC：并非仅适合便携式设备

事实上，如今所有的应用对系统中的热量均很敏感。随着处理性能和相关工作电流的提升，使用开关稳压器来替代 LDO 变得越来越重要。在高集成度电源中情况尤其如此，因为单通道 IC 在其功率耗散能力方面受到限制。此外，实现最佳功率耗散还要求许多内核处理电压轨根据所执行的处理操作进行动态调节。较高的电源电压是实现较高时钟速率操作所必需的。同样，对于处理密集性不太高的操作模式，非常低的电压就足够了。由于对应的电源电流往往会跟踪输入电源电压，因此以尽可能低的电源电压来运作处理器是最理想的。处理器电压电源的动态调节需要一个串行端口 (例如：I2C) 以传递变化。实际上，目前所有的高端便携式处理器均支持该功能 —— 不过，要想利用它还需要一种同样灵活和可编程的电源解决方案。

概括起来，系统设计师所面临的主要挑战包括：
? 降压-升压型稳压器的集成
? 在功率耗散和高集成度 (整合多个开关稳压器和 LDO) 之间实现平衡
? 汽车系统的电压瞬变和极端温度
? 集成动态 I2C 控制
? 解决方案外形尺寸和占板面积

一款简单的解决方案
过去，PMIC 不具备处理这些新式系统和微处理器所需的足够功率。旨在满足上述电源管理 IC 设计约束条件的任何解决方案都必须拥有高集成度，内置大电流开关稳压器和 LDO、主要参数的动态 I2C 控制电路、以及诸如降压-升压型稳压器等"难以完成的"功能电路模块。此外，具高开关频率的器件还可缩减外部元件的尺寸，而陶瓷电容器则能减小输出纹波。这样的一款 IC 还必须适合苛刻的汽车环境，尽管输入电压通常取自经过预先调节的系统或电池电压。

一款适合当今 Xscale 和 ARM 处理器的高功率 PMIC
LTC3589 是一款适合 ARM 处理器和先进便携式微处理器系统的完整电源管理解决方案。该器件包含 3 个用于内核、存储器和片上系统 (SoC) 电压轨的同步降压型 DC/DC 转换器、1 个用于 2.5V 至 5V I/O 的同步降压-升压型稳压器、以及 3 个用于低噪声模拟电源的 250mA LDO 稳压器。一个 I2C 串行端口用于控制稳压器启用、输出电压电平、动态电压调节和转换速率、操作模式和状态报告。稳压器启动操作的排序通过以期望的次序将稳压器输出连接至启用引脚或通过 I2C 端口来完成。系统上电、断电和复位功能受控于一个按钮接口、引脚输入或 I2C 接口。电压监视器和有源放电电路保证在下一个启用序列之前完成一个干净的断电操作，而且，当系统必须在待机模式中保持运行状态时，选定的稳压器可以免除电源的按钮控制 (比如：存储器)。LTC3589 支持 i.MX, PXA 和 OMAP 处理器，具有8 个位于合适功率电平的独立电压轨以及动态控制和排序功能。其他特点包括接口信号，例如：同时在多达 4 个电压轨上进行编程运行与待机输出电压之间变换的 VSTB 引脚。该器件采用扁平 40 引脚 6mm x 6mm 裸露衬垫 QFN 封装。
 

图 1：LTC3589 简化方框图

高集成度 —— 支持多个高功率电压轨
LTC3589 是一款适合便携式微处理器和外设的完整电源管理解决方案。它总共产生了 8 个电压轨，用于给处理器内核、SDRAM、系统存储器、PC 卡、始终保持接通的实时时钟和硬盘驱动器 (HDD) 功能部件供电。负责给电压轨供电的是一个始终保持接通的低静态电流 25mA LDO、一个 1.6A 和两个 1A 降压型稳压器、一个 1.2A 降压-升压型稳压器和三个 250mA 低压差线性稳压器。为多个稳压器提供支持的是一种高度可配置的电源排序功能、动态电压转换 DAC 输出电压控制、一个按钮接口控制器、通过一个 I2C 接口实现的稳压器控制、以及大量的状态报告和中断输出。

LTC3589 的内部补偿、恒定频率电流模式降压型开关稳压器可提供高达 1A、1A 和 1.6A 的电流。2.25MHz 或 1.125MHz 的降压型稳压器开关频率 (包括每个降压型稳压器的相位调整) 采用 I2C 命令寄存器来单独选择。上电默认频率为 2.25MHz，并包括用于减低 EMI 的边缘速率调整。每个降压型稳压器均具有动态转换 DAC 输入基准和外部反馈引脚，以设定输出电压范围。降压型稳压器的三种操作模式 (脉冲跳跃、突发模式 [Burst Mode®] 操作、或强制连续) 采用 I2C 接口来设定。在脉冲跳跃模式中，稳压器将支持 100% 占空比。突发模式操作的优势是可在轻负载条件下实现最佳效率。强制连续模式则能够在轻负载时最大限度地减小输出电压纹波，并在电压输出设定点之间实现最佳的动态转换控制。

这款单电感器、四开关降压-升压型 DC/DC 电压模式转换器可从 2.5V 至 5V 电源产生一个用户可编程