采用4mm x 4mm QFN封裝的完整兩節AA電池/USB電源管理器(05-100)

　　LTC3456提供了針對主輸出和內核輸出的短路保護功能。它還為所有的輸出(VMAX輸出除外)提供了輸出斷接功能。在停機模式中,內核輸出、主輸出和熱插拔輸出均被放電至地。在VBATT、VINT、VEXT和USB電壓中,VMAX輸出是最高的。該輸出可被用來(lái)提供1mA的最大輸出電流。即使在IC處于停機模式的情況下,VMAX輸出也將保持運行狀態(tài),因而適于向實(shí)時(shí)時(shí)鐘等關(guān)鍵系統部件供電。

 

　　表1 LTC3456 PowerPath工作模式和特點(diǎn)概要

　　PowerPath控制

　　LTC3456包含一個(gè)專(zhuān)有的PowerPath控制電路,可實(shí)現系統電源之間的無(wú)縫切換(從兩節AA電池至USB/墻上電源,反之亦然)。圖3示出了內部電源通路的簡(jiǎn)化方框圖。AC適配器和USB總線(xiàn)通過(guò)VEXT引腳向開(kāi)關(guān)穩壓器供電。LTC3456包含一個(gè)全功能USB電源管理器,以利用USBHP和SUSPEND引腳的狀態(tài)來(lái)控制來(lái)自USB引腳的功率通量。流經(jīng)USB引腳的電流被精確地限制為100mA或500mA(視USBHP引腳的狀態(tài)而定)。通過(guò)把SUSPEND引腳拉至高電平可停用所有的USB功能。

　　當必須提升兩節AA電池電壓(1.8V至3.2V)以生成3.3V輸出、以及必須對USB/墻上電源(4V至5.5V)進(jìn)行降壓操作以生成相同電壓時(shí),DC-DC轉換將是一項特別具有挑戰性的工作。LTC3456通過(guò)BOOST和BUCK2轉換器完成了這項任務(wù)。這是生成3.3V電源軌最為有效的方式。當從電池或USB/交流適配器來(lái)生成3.3V輸出時(shí),LTC3456實(shí)現了高于90%的效率。內核輸出(1.8V)是通過(guò)BUCK1(由USB/墻上電源來(lái)供電)和BUCK3(由電池來(lái)供電)轉換器來(lái)生成的。LTC3456的獨特拓撲結構可利用單個(gè)電感器來(lái)生成1.8V電源軌,從而節省了成本和空間。當從電池來(lái)生成1.8V輸出時(shí),它實(shí)現了92%以上的效率。表1列出了LTC3456不同的工作模式。

　　便攜式設備需要實(shí)現從電池電源至USB或墻上電源的無(wú)縫切換(反之亦然)以確保平穩的系統運作。例如,一位用戶(hù)正在一個(gè)連接了USB電纜的便攜式MP3播放機上播放音樂(lè )。如果USB電纜被猛然從設備上拉脫,則用戶(hù)應能夠繼續聆聽(tīng)音樂(lè ),而不會(huì )覺(jué)察到任何中斷現象。LTC3456通過(guò)實(shí)現系統電源的無(wú)縫切換而使這種愿望成為可能。當SUSPEND引腳被從低電平拉至高電平時(shí),USB電源不可用。主輸出和內核輸出在切換時(shí)均呈現出小于?%的總偏差,從而實(shí)現了至處理器內核和外圍電路的無(wú)縫切換。

　　與微處理器的簡(jiǎn)易連接

　　LTC3456簡(jiǎn)化了與微處理器的連接。PWRON、PWRKEY、PBSTAT和/RESET引腳向處理器提供了全部所需的系統信息,并簡(jiǎn)化了電源排序。PWRON、PWRKEY和PBSTAT鍵控使IC的有序上電和停機任務(wù)得以簡(jiǎn)化。LTC3456的數據表包含時(shí)序圖,并提供了與其操作有關(guān)的詳細信息。

　　LTC3456還具有上電復位電路(通過(guò) /RESET引腳來(lái)使用),該電路在上電和停機期間處于運行狀態(tài)。為在上電時(shí)把處理器保持在其復位狀態(tài),該上電復位電路是必需的,而且,在所有的系統電源實(shí)現穩定之前,它必須阻止處理器起動(dòng)操作。LTC3456的內置上電復位電路負責監視VINT(3.3V)和內核(0.8V)電壓,并通過(guò) /RESET引腳與處理器相連。在初始上電期間,/RESET引腳被保持于低電平。當主輸出和內核輸出均進(jìn)入調節狀態(tài)時(shí),一個(gè)復位延遲定時(shí)器將起動(dòng)。在 /RESET被釋放和處理器被允許退出復位狀態(tài)并開(kāi)始操作之前,提供了一個(gè)完整的262ms超時(shí)。這262ms超時(shí)延遲為處理器對內部寄存器/RAM進(jìn)行初始化提供了充足的時(shí)間。在斷電期間,/RESET 引腳被再次拉至低電平。這將防止微處理器進(jìn)入任何隨機操作模式。

　　當采用電池或外部電源來(lái)供電時(shí),/RESET電路的工作情況相似。在VCORE進(jìn)入調節狀態(tài)之后,/RESET引腳將在一個(gè)262ms的延遲時(shí)間里保持低電平。當IC關(guān)斷時(shí),VMAIN和VCORE輸出均與輸入電源斷接,并被放電至地。這將防止輸出被固定于一個(gè)不確定的邏輯電平狀態(tài)而對微處理器的運作產(chǎn)生不利的影響。它還確保輸出在上電期間以一種可預測的方式上升。

 

　　圖3 用于說(shuō)明內部PowerPath的LTC3456簡(jiǎn)化方框圖