电源管理IC优化了 电路模块
LTC PMIC具有USBOTG支持能力
LTC 内置 个具输入过压保护和USBOn-The-Go(OTG)功能 双向开关电源管理器、 个独立型电池充电器、 个高效率同步降压型稳压器、 个理想 极管、I C控制功能和 个始终保持接通 LDO,所有这些都被集成在 个紧凑、扁平 引脚 mm× mmQFN封装之中。
LTC USB兼容型双向开关稳压器具有 零零mA和 零零mA 可编程输入电流限值,以及 个 A 墙上适配器输入电流限值。该IC还能够从电池获取功率,以在不增设任何组件 情况下产生USBOTG应用所需 零零mA(在 V)电流,从而使得该器件可以起 个主机 作用。该IC提供了 个过压保护(OVP)控制电路,用于防止其输入因意外施加高达 V 电压而受损。OVP电路能够保护USB端口,即使在IC为USBOTG供电 情况下也不例外。LTC 利用 个配套使用 凌力尔特高电压开关稳压器提供了Bat-TrackTM控制,以从高电压输入实现高效充电,同时新大限度地减少热耗散,并在USB和较高电压电源之间提供 种无缝切换。
LTC 个集成同步降压型稳压器在采用陶瓷电容器时可实现稳定,具有 零零% 工作占空比,并能够分别输送 A/ 零零mA/ 零零mA 输出电流,且可调输出电压低至零. V。内部低RDS(ON)开关实现了高达 % 效率,从而新大限度地延长了电池 运行时间。此外,突发模式操作还优化了轻负载条件下 效率,每个稳压器 静态电流仅为 零μA(在停机模式中
LTC PMIC
LTC PMIC集成了 个开关PowerPath管理器、 个独立型电池充电器、 个高效率同步开关稳压器( 个升降压型、 个升压型和 个降压型稳压器)和 个始终保持接通 LDO,它们被全部整合在 个紧凑、扁平 引脚 mm× mmQFN封装中。
PowerPath控制
USB技术提高了电子设备 便利性。如果能够从USB端口来对设备进行充电,桥检车租赁快讯网近期发表,将带来很大 便利,并免除增设 个单独墙上适配器之需。然而,当把USB用于给设备 电池进行充电时,存在着功率限制(新大可用功率为 . W)。因此,电池充电器必须在不超过终端产品热限度 情况下高效地从USB端口吸取功率。
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下面,我们将介绍两个具体 实例。
不过,如今已经有了更加优化 解决方案,如凌力尔特企业开发 新 代PMIC。这些IC集合了“难以完成” 功能电路模块功能,如电源路径管理、高效同步开关稳压器、USBOn-the-Go、过压保护、高电压输入和全功能电池充电器等。其小外形、扁平QFN封装和极少 外部组件造就了适合手持式电子设备(特别是那些利用USB电源 设备) 简单、紧凑且具成本效益 解决方案。同时,它们在产品企业空间里同样拥有属于自己 片天地！
为了实现快速充电,LTC 开关输入级将可从USB端口获得 . W功率几乎全部转换成了充电电流,从而提供了高达 零零mA(从 个电流限值为 零零mA USB电源)或高达 . A(当采用墙上适配器供电时) 充电电流。LTC 升降压型稳压器能够提供高达 A 连续电流,并且非常适合于在整个锂离子电池电压范围内(低至 . V输入)对 个 . V输出进行高效稳压。其两个降压型稳压器具有 零零% 工作占空比,而且各能提供 零零mA 输出电流,并具有低至零. V 可调输出电压。升压型稳压器能够提供至少 零零mA 输出电流,且具有 个高达 V 可编程输出。LTC 内部低RDS(ON)开关实现了高达 % 降压和升降压效率,从而新大限度地延长了电池 运行时间。此外,突发模式操作还优化了轻负载条件下 效率,静态电流仅为 μA(对于升降压型稳压器)和 μA(对于每个降压型稳压器)。 . MHz 高开关频率允许使用纤巧型、低成本 电容器和高度
从USB高效地吸取功率
从单节锂离子电池产生中间电压轨
具有中高输出电流 低电压轨(例如,用于给微处理器内核供电并低至零. V 电压轨)可以高效地从同步降压型稳压器产生。然而,许多时尚型多功能便携式电子产品仍然需要 个+ V或+ . V 中间电压轨。通过把同步升降压型开关操作能力集成到PMIC之中,可在整个锂离子/锂聚合物电池输入范围内高效地提供 . V稳压,从而增加了操作裕度。此外,同步升压型稳压器还能够以高于 零% 上佳效率来实现至高于锂离子电池电压范围 电压轨“升压”转换。而且,高开关频率减小了外部组件 尺寸,而采用陶瓷电容器则降低了输出纹波。
减少热量
各式各样 新终应用
围绕“过度集成化”进行设计
在便携手持式产品中管理功率通量并新大限度地减少发热量是 项重大 设计难题。越来越多 便携式电池供电型产品可以从低电压电源,如 V墙上适配器、 个USB端口或锂离子/锂聚合物电池,以及高电压电源来取电。在对这些输入电源和电池之间 功率通量进行自主管理 同时也要有效地向负载供电,这就产生重大 技术障碍。传统上,在便携手持式产品中管理功率通量并新大限度地减少发热量是 项重大 设计难题。越来越多 便携式电池供电型产品可以从低电压电源,如 V墙上适配器、 个USB端口或锂离子/锂聚合物电池,以及高电压电源来取电。在对这些输入电源和电池之间 功率通量进行自主管理 同时也要有效地向负载供电,这就产生重大 技术障碍。传统上,为了实现该功能,设计师们采取 是分立型技术,即使用少量 MOSFET、运算放大器和产品组件,但会面临热插拔、发热量过大、大浪涌电流以及至负载 大瞬态电压等难题。
多输入电源 管理
如今 许多时尚型多功能便携式电子产品仍然需要+ . V左右 电压轨,如用于给I/O或 个HDD供电。显然,单靠LDO并不足以从单节锂离子电池输入来产生这些系统电压,因为它们可能只进行降压操作。甚至连采用降压型开关稳压器也可能不够。那些利用整个锂离子电池电压范围 应用可能需要 个升降压型稳压器,该稳压器能够有效地提供 个固定 输出电压,而不管输入是高于、低于还是等于该输出。对于那些具有高脉动电流要求 系统来说,情况也是如此——在未接入 个大输入电容器(用于防止在VIN上产生压降) 时候,降压型稳压器或LDO会失去输出调节作用。
新型PMIC 个重要 特点是PowerPath控制。这种自动负载优先级处理提供了对多种输入电源之间 功率通量进行自主和无缝管理 能力,并优先向系统负载供电。在传统 电池馈电型充电系统中,用户必须等待,直到存在足以获取系统电源 电池充电和电压电平为止。与此相反,PowerPath控制使得终端产品能够在插上电源后立即运作(而不管电池 充电状态如何是),这通常被称为“即时接通”操作。线性和开关拓扑结构都可以采用PowerPath控制电路。线性PowerPath拓扑结构 优点包括Bat-TrackTM自适应输出控制能力(利用 个外部高电压降压型稳压器来实现)和热性能 改善(功率输送至系统负载)。开关模式PowerPath技术保持了这些优点,并改善了至负载/系统以及至电池 功率输送效率。它消除了线性电池充电器组件中 功率损失（当电池电压很低和/或输入功率有限时,这 点尤其关键）,并使其拥有了卓越 热特性。另 个重要 优点是,在电池电压很低 情况下,它能够从 个质量 USB端口(～ . W)吸取高达 零零mA 电池充电电流。表 概要罗列并比较了 种不同 USB充电系统拓扑结构。[page]
新型PMIC系列已经成为诸如个体媒体播放器(PMP)、个体导航装置(PND)、电子图书阅读器和智能手机等消费类手持式USB供电型产品 极佳选购。然而,由于增加了新 功能块并提高了电压和功率输送能力,使得这些新型PMIC渗透到了产品 企业空间中,如工业便携式产品或便携式资料统计输入终端将得益于高输入电压能力、以及针对工业系统总线电压 输入电压瞬变 过压保护功能, 设备将得益于多种电压轨组合和低静态电流,便携式汽车诊断和个体导航装置(PND)单元可得益于高电压输入能力,桥检车租赁快讯网消息人士称,以便除USB之外还能从高电压电源高效地对这些单元进行供电。即使诸如视觉系统和战场环境传感器系统等军事应用也将从PMIC 坚固型设计和高电压能力当中获益匪浅。
有些PMIC虽然可以节省板级空间,但对设计师而言,其中 很多IC隐性成本高,需要额外 设计时间,并存在性能局限。业界质量 PMIC外形较大,会产生大量 局部热量,且含有许多并非应用所必需 功能,从而增加了复杂性。在很多设计场合中,即使集成是绝对必要 ,设计师也别无选购,只能为额外 功能“买单”(即便他们将仅使用芯片全部功能 部分)。虽然采用多个IC加 个分立组件 技术是业已运用 替代方案,但这种做法会占用较多 板级空间、造成成本上升、增加制造复杂性,并导致材料用量 增多。
能否准确地将锂离子/锂聚合物电池充电至其新终 浮动电压,将对电池 使用寿命产生重要 影响。这是通过选购 个具有严格浮动电压准确度并运用准确充电终止算法 合适电池充电IC来管理 ,所有这些将新大限度地延长电池 运行时间,而不会导致电池被过度充电。此外,低系统待机(静态)电流以及利用同步整流实现 高开关稳压器转换效率产生了很小 系统电流消耗,从而进 步地延长了电池 运行时间。在轻负载条件下,突发模式(BurstMode)操作将自动地减小开关稳压器静态电流(Iq),以帮助降低器件 电流消耗。
许多业界质量PMIC都具有多种板载线性稳压器。然而,如果未能利用足够 铜走线、散热器或设计精良 输入/输出电压和输出电流水平来对线性稳压器进行正确 管理,则其将会在PC板上产生大量 局部热量或“热点”。另 方面,当输入/输出差分电压或输出电流很高时,桥检车租赁快讯网据消息人士,开关稳压器可以提供 种更加有效 降压和电压转换技术。在具有板载低电压微处理器 多功能设备中,这是很常见 。因此,实现用于大多数电压轨 开关模式电源 必要性正在日益增加。此外,线性电池充电器可能是另 个发热源(取决于输入电压与电池电压之差和充电电流)。原则上,就功耗而言,线性充电器相当于线性稳压器。因此,在同 块芯片上集成LDO和线性充电器有可能产生热问题,需要采取相应 对策来解决。
较长 电池使用寿命和运行时间
集成升降压和升压型稳压器能力
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