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用 IC 给移动设备供电变得更容易了

时间:09-07 来源:ADI 点击:

Burst Mode®) 技术。这种技术最大限度降低了 IC 本身在备用模式时所需的电流。在很多情况下,这种备用静态电流低于 20mA。

直到不久前,锂离子电池供电产品的设计师一直用两种基本方法应对由于电池尺寸小因而容量有限的挑战。一种方法是设计使用单独组件的系统,每个组件为单一功能而优化。这种方法提供最大的设计、布局和热量管理灵活性,同时使每种功能实现了恰当的性能水平。但是这种方法有一个主要缺点,即成本相对较高,需要占用大量电路板空间,以满足日益增加的功能需求。

另一种替代方案是设计师可以从多种高集成度 PMIC 中进行选择。这些器件所支持的功能通常超出大多数应用的实际需要,包括开关 DC/DC 控制器、单片式开关电源和众多集成型 LDO 与无关的混合信号功能部件 (例如:触屏控制器、音频编解码器等等) 的笨拙组合。结果,这些 PMIC 可能十分笨拙,难以使用,而且大多数需要仅为器件接通而大量投资开发固件。这类产品往往更重视集成而不是性能,常常由于将热量集中到产品内的单个"热点"上而使热量管理更加复杂。讽刺的是这类高集成度解决方案也需要占用相对较多的电路板空间,因为它们的封装较大、引脚数较多。最后,这类解决方案迫使设计师大胆安排电路板布局,以顾及所有有关外部组件 (MOSFET、电感器、二极管和各种无源组件),以及顾及从 PMIC 跨整个系统到各种负载所需的有关布线。

不过,现在有一种新的方法可用,这种方法介于使用多个电源 IC 或使用高度复杂的 PMIC 这两种方法之间,是一种适度集成但功能强大的 PMIC。这个 IC 就是凌力尔特不久前推出的 LTC3676 / LTC3676-1。

LTC3676 / LTC3676-1 是完整的电源管理解决方案,适用于飞思卡尔 i.MX6 处理器、基于 ARM 的处理器以及其他先进的便携式微处理器系统。LTC3676 / LTC3676-1 含有 4 个同步降压型 DC/DC 转换器,每个都可为内核、存储器、I/O 和系统级芯片 (SoC) 轨提供高达 2.5A 的电流,该器件还含有 3 个面向低噪声模拟电源的 300mA 线性稳压器。为提供 / 吸收电流和跟踪运行情况,LTC3676-1 配置一个 1.5A 降压型稳压器,以支持 DDR 存储器终止,该器件还为 DDR 增加了一个 VTTR 基准输出。这两个引脚从功能上取代了 LTC3676 LDO4 的使能引脚和反馈引脚。LDO 4 仍然可通过 I2C 编程。高度可配置的电源排序功能、动态输出电压调节、按钮接口控制器以及通过 I2C 接口实现的稳压器控制功能支持多个稳压器,另外通过中断信号输出,还提供广泛的状态和故障报告。LTC3676 支持 i.MX6、PXA 和 OMAP 处理器,具有 8 个处于合适功率级的独立电源轨以及动态控制和排序功能。其他特点包括接口信号,例如:待机电压 (VSTB) 引脚,其同时在多达 4 个电源轨上切换编程运行与待机输出电压。该器件采用扁平 40 引脚 6mm x 6mm x 0.75mm 裸露焊盘 QFN 封装。

图 1:简化的 LTC3676-1 典型应用原理图

面向应用处理器的 LTC3676 电源管理解决方案可应对前述的工业和军事系统设计挑战。LTC3676IUJ 是高温 (I-级) 版本,额定结温范围为 -40°C 至 +125°C,非常容易满足高温工作要求。该 IC 包括专为结温监视提供的过热警告标记和中断信号,还包括过热硬停机,以在功耗管理不当或万一出现严重故障情况时可靠保护硬件。

LTC3676 PWM 开关频率专门调整到 2.25MHz,有保证的频率范围为 1.7MHz 至 2.7MHz。其内部稳压器还可以设定为强制连续 PWM 工作模式,以防止在脉冲跳跃模式或突发模式甚至在轻负载时工作。这不仅保持了频率固定,而且进一步降低了 DC-DC 输出电容器上的电压纹波。

结论

为工业、医疗或军用细分市场设计新式移动设备是一项富有挑战性的任务,因为在尺寸日益缩小的空间中提供强大处理能力的要求看似截然相反。不过,由于有了如凌力尔特等

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