一顆IC芯片從單節鋰離子電池產(chǎn)生三個(gè)低于2V的電源軌

IC 工藝幾何尺寸的日益縮小促使當今電子產(chǎn)品的工作電壓降至遠遠低于 2V 的水平，由此帶來(lái)了諸多的設計挑戰。一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題是需要多個(gè)電源電壓，例如：一個(gè)電壓用于 CPU 內核，另一個(gè)電壓用于 I/O，還有其它一些電壓則用于外設。敏感的 RF、音頻和仿真電路有可能需要另外的專(zhuān)用低噪聲電源 (這些電源與那些對噪聲不太敏感的數字電路是分開(kāi)的)。隨著(zhù)電源數目的增加，為每個(gè)電壓和具有特殊要求的子系統使用一個(gè)單獨的電源 IC 變得不切實(shí)際。電路板的面積將很快地被日漸增多的電源所占用。針對空間不足的一種解決方案是利用一個(gè)三路穩壓器 (例如：LTC®3446，可由單顆 IC 芯片提供 3 種電壓) 來(lái)實(shí)現電源集成。
內置于一個(gè)纖巧型封裝中的三路電源
LTC3446 集成了一個(gè) 1A 同步降壓型穩壓器和兩個(gè) 300mA 非常低壓差 VLDO™ 線(xiàn)性穩壓器，以從單個(gè)輸入電壓提供多達三種降壓輸出電壓，該器件采用了纖巧型 3mm x 4mm DFN 封裝。2.7V 至 5.5V 的輸入電壓范圍非常適合于鋰離子/鋰聚合物電池供電型應用，以及從 5V 或 3.3V 電源軌來(lái)為低電壓邏輯電路供電。輸出電壓范圍向下擴展至 0.4V (用于 VLDO 穩壓器) 和 0.8V (用于降壓型轉換器)。
每個(gè)輸出均通過(guò)其自己的使能引腳來(lái)獨立地啟用或關(guān)斷。當所有的輸出均被關(guān)斷時(shí)，VIN 靜態(tài)電流將降至 1μA 或更低，從而保存了電池功率。每個(gè)輸出的調節電壓由外部電阻分壓器來(lái)設置?？赏ㄟ^(guò)調節 ITH 引腳上的 RC 網(wǎng)絡(luò )來(lái)使降壓穩壓器環(huán)路響應與負載相適應。
高效率和低噪聲
1A 同步降壓型轉換器以高效率 (達 90%) 提供了主輸出。該降壓型轉換器執行 2.25MHz 的恒定頻率電流模式操作，因而允許使用小的電容器和電感器。兩個(gè) 300mA VLDO 穩壓器可以連接起來(lái)，以把降壓轉換器輸出作為工作電源，以提供兩個(gè)額外的較低電壓輸出。這樣，降壓轉換器將以高效率 (這是開(kāi)關(guān)穩壓器的特征) 來(lái)執行大部分降壓操作，而 VLDO 穩壓器則以上佳的效率和極低的噪聲電平 (這是線(xiàn)性穩壓器的特征) 提供了額外的較低電壓。

圖 1 中的電路原理圖標出了 LTC3446 被配置為從降壓穩壓器提供 1.8V 輸出、從第一個(gè) VLDO 穩壓器提供 1.5V 輸出、從第二個(gè) VLDO 穩壓器提供 1.2V 輸出時(shí)的情形。圖 2 示出了裝配在一塊印刷電路板上的圖 1 電路。

圖 2：裝配在一塊印刷電路板上的 LTC3446 三路電源

圖 3：LTC3446 的降壓型穩壓器與負載電流的關(guān)系曲線(xiàn)