手持電子裝置用的電源和管理IC

Motorola公司MC34280電源集成電路提供兩個(gè)升壓穩壓輸出和電源管理監控功能。兩個(gè)穩壓器都采用脈沖頻率調制（PFM），主升壓穩壓器輸出可從2.7到5V外調節。內部同步整流于保證高效率（可達87%）。輔助穩壓器可配置提供寬范圍正電壓（可用于LCD對比電壓），此電壓可由外部電位器或微處理器調節，調節范圍從+5V到+25V。

MC34280是為電池供電的手持裝置設計的。它個(gè)有低啟動(dòng)電壓（1V）和低靜態(tài)電流（35μA），特適合1到2節AA/AAA電池工作。監控功能包括：低電池檢測，CPU上電復位和備用電池控制。應用包括：數字編制器和數字字典，個(gè)為數字助理（PDA），雙輸出電源（用于MPU，Logic,Memory，LCD)和手持電池供電裝置（1～2節AA/AAA電池）。

脈沖頻率調制

MC34280兩個(gè)穩壓器都采用PFM。在這種開(kāi)關(guān)轉換方法中，當反饋電壓低于內部基準電壓時(shí)開(kāi)始每個(gè)周期。這通常由內部比較器執行。隨著(zhù)周期開(kāi)始，低端開(kāi)關(guān)（圖1中的M1）導通（固定導通時(shí)間為T(mén)on)除非電流限制比較器感測線(xiàn)圈電流達到其預設定限值。后種情況出現時(shí)，M1立即關(guān)閉。所以Ton定義為M1最大導通時(shí)間。當M1導通時(shí)，線(xiàn)圈電流直線(xiàn)上升，把能量存儲在線(xiàn)圈中。在M1剛好關(guān)閉之后，同步整流器（如輔助穩壓器的肖特基二極管）導通使線(xiàn)圈電流對輸出電容器充電。所提供的線(xiàn)圈電流達不到時(shí)，每個(gè)開(kāi)關(guān)周期給出固定量能量到電容器。所以負載越高，為電容器取出的能量（電荷）就越大，而如同輸出電壓需要穩定，供給電容器需要較大的電荷量，這意味著(zhù)需要開(kāi)關(guān)頻率增加，反之亦然。

主穩壓器

圖2示出主穩壓器簡(jiǎn)化框圖。精密偏置電流Iref由V1變換器和外部電阻器Rlref產(chǎn)生：

Iref=0.5 / RIref （A）

偏置電流用于的呢內部電流偏置以及設置VMAIN值。對于后一種應用，Iref加倍并做為電流源饋入引腳1。在引腳1和引腳32之間連接外電阻器RMAINb，在兩個(gè)引腳之間產(chǎn)生恒定電平偏移。在閉環(huán)工作時(shí)，引腳1上的電壓（即輸出反饋電壓）需要調整內部基準電壓電平1.22V。所以跨接在引腳1和引腳32上的δ電壓（可用RMAINb調節）確定主輸出電壓。假若反饋電壓降低1.22V，則內部比較器置開(kāi)關(guān)轉換周期開(kāi)始，所以，可由下式計算VMAIN

VMAIN1.22+RMAINb / RIref (V）

從上述方程可見(jiàn)，盡管VMAIN可由RMAINb和RIref比調節，但建議RIref保持480K。改變RMAINb值將改變內部偏置電流，這將影響最大導通時(shí)間（TON1)和最小關(guān)閉時(shí)間（TOFF1）的定時(shí)功能。TON1TOFF1與RIref的關(guān)系式為：

TON1=1.7×10-11×RIref (S)

TOFF1=6.4×10-12×RIref (S)

輔助穩壓器

輔助穩壓器是一升壓穩壓器，采用PFM方法提高效率和降低靜態(tài)電流。內部電壓比較器（圖3中的COMP1）檢測什么時(shí)間引腳VAUXFBN上的電壓降到到低于引腳VAUXBP上電壓。然后內部功率BJT固定導通時(shí)間導通（或達到內部電流限制為止）并使線(xiàn)圈電流能建立起來(lái)。隨著(zhù)BJT的關(guān)閉，線(xiàn)圈電流將流經(jīng)外部肖特基二極和輸出電容器充電。在一固定最小關(guān)閉時(shí)間之后，若電壓比較器輸出為高態(tài)，則開(kāi)始下一開(kāi)關(guān)轉換周期。VAUX穩壓電平由下式確定：

VAUX=VAUXFBP·(1+RAUXb / RAUXa) （V）

最大導通時(shí)間TON2和最小關(guān)閉時(shí)間TOFF2為：

TON2=1.7×10-11×RIref (S)

TOFF2=6.4×10-12×RIref (S)

兩個(gè)穩壓器的電流限制

在圖2和圖3中，感測器件（感測FET或感測BJT）在低端開(kāi)關(guān)導通時(shí)給出取樣線(xiàn)圈電流。取樣電流流經(jīng)感測電阻，產(chǎn)生感測電壓。閾值檢測器（圖2和圖3中的COMP2）檢測感測電壓是否高于預置電平。假若檢測到超過(guò)預置電平，則檢測器輸出使觸發(fā)器復位，開(kāi)關(guān)關(guān)閉低端開(kāi)關(guān)，而開(kāi)關(guān)只在下一個(gè)周期開(kāi)始才導通。

下面說(shuō)明一下MC3480管理功能

低電池檢測

低電池檢測單元實(shí)際上是一個(gè)電壓比較器。若外部引腳LOWBATSEN電壓低于0.85V內部基準電壓，則引腳LOWBAT為低態(tài)，若外部引腳LOWBATSEN電壓恢復到大于1.1V，則LOWBAT變?yōu)楦邞B(tài)。從圖1可見(jiàn)，用外部電阻器BLBa和RLBb，可根據下列方程調節低電池檢測的閾值：

VLOBAThigh=1.1×(1+RLBa / RLBb) (V)

VLOBATlow=0.85×(1+RLBa / RLBb) (V)

上電復位

在電池插入后，上電復位單元接受外部有效高態(tài)使能信號激勵MC38280。在啟動(dòng)期間，使能內部啟動(dòng)電路增壓VAMIN到一定的電壓電平，此電平是由用戶(hù)確定的VMAIN輸出電平減去0.15V補償。然后，內部上電復位信號禁止激勵主穩壓器和輔助穩壓器。同時(shí)，啟動(dòng)電路關(guān)閉。上電復位單元也開(kāi)始以精確恒流電流對連接在引腳PDELAY和地之間的外部電容充電。當PDELAY引腳電壓達到內部設置閾值時(shí)，引腳PORB將變高態(tài)，喚醒微處理器。

備用電池控制

由內部電源開(kāi)關(guān)提供的備用通導通路可由內部邏輯或微處理器控制。假若LIBATCI是低態(tài)，則由內部邏輯控制的開(kāi)關(guān)當電池去掉和VMAIN降到低于LIBATIM100mV以上時(shí)便導通，而當電池插四時(shí)開(kāi)關(guān)返回到關(guān)閉狀態(tài)。若LIBATCL為高態(tài)，則開(kāi)關(guān)通過(guò)LIBATON由微處理器控制。