IC 加工工艺几何图形外形尺寸的日益变小促进现如今电子设备的工作中电流至远远地小于 2V 的水准,从而产生了众多的设计方案试炼。一个普遍的问题是必须好几个电源电压,比如:一个工作电压用以 CPU 核心,另一个工作电压用以 I/O,也有其他一些工作电压则用以外接设备。比较敏感的 RF、声频和模拟仿真电源电路有可能必须此外的专用型低噪音开关电源 (这种开关电源与这些对噪音不特别敏感的数字电路设计是分离的)。伴随着开关电源数额的提升,为每一个工作电压和具备特别要求的分系统应用一个直接的开关电源 IC 越来越脱离实际。线路板的总面积将迅速的被日渐增加的开关电源所占有。对于内存不足的一种解决方法是使用一个三路稳压电源 (比如:LTC®3446,可由单珠 IC 集成ic给予 3 种工作电压) 来完成开关电源集成化。
内放置一个纤柔型封装形式中的三路开关电源
LTC3446 集成化了一个 1A 同歩降血压型稳压电源和2个 300mA 十分低电压差 VLDO™ 线形稳压电源,以从单独一个键入工作电压给予高达三种降血压输出电压,该元器件选用了纤柔型 3mm x 4mm DFN 封装形式。2.7V 至 5.5V 的键入电流电压范畴特别适合于磷酸铁锂/锂聚合物电池配电型运用,及其从 5V 或 3.3V 开关电源轨来为低压时序逻辑电路配电。输出电压范畴往下拓展至 0.4V (用以 VLDO 稳压电源) 和 0.8V (用以降血压型转化器)。
每一个导出均根据其自身的也就能管脚来单独地开启或关闭。当全部的导出均被关闭时,VIN 静态数据电流量将降到 1μA 或更低,进而储存了充电电池输出功率。每一个导出的调整工作电压由外界电阻分压器来设定。可利用调整 ITH 管脚上的 RC 互联网来使降血压稳压电源环城路回应与负荷相一致。
效率高和低噪音
1A 同歩降血压型转化器以效率高 (达 90%) 给予了主导出。该降血压型转化器实行 2.25MHz 的匀速运动工作频率电流量方式实际操作,因此容许应用小的变压器和电感。2个 300mA VLDO 稳压电源可以相互连接,以把降血压转化器导出做为工作中开关电源,以给予2个附加的较低压导出。那样,降血压转化器将以效率高 (这也是电源开关稳压电源的特点) 来实行绝大多数降血压实际操作,而 VLDO 稳压电源则以上佳的效果和非常低的噪音脉冲信号 (这也是线形稳压电源的特点) 给予了附加的较低压。
图 1 中的电路设计图标明了 LTC3446 被配备为从降血压稳压电源给予 1.8V 导出、从第一个 VLDO 稳压电源给予 1.5V 导出、从第二个 VLDO 稳压电源给予 1.2V 导出时的情况。图 2 示出了安装在一块印刷线路板上的图 1 电源电路。
图 2:安装在一块印刷线路板上的 LTC3446 三路开关电源
在轻负荷标准下可挑选实行突发性方式 (Burst Mode®) 实际操作或单脉冲弹跳实际操作
LTC3446 的降血压型稳压电源具备突发性方式实际操作作用,在轻负荷标准下运行时可完成最好的高效率,因此努力的结果是导出谐波失真扩大,并造成了小于 2.25MHz 时钟频率的开关噪音。可根据把 MODESEL 管脚拉至高电平来停止使用突发性方式实际操作,这将使 LTC3446 以 2.25MHz 的时钟频率持续实行电源开关实际操作 (直到负荷十分轻的前提下),进而依据必须绕过一些单脉冲,以保持稳压管功效。图 3 勾勒了降血压型稳压电源的高效率与负荷电流量的影响曲线图,而且示出了根据在负荷电流量小于 100mA 的前提下实行突发性方式实际操作而完成的典型性高效率提高。
图 3:LTC3446 的降血压型稳压电源与负荷电流量的影响曲线图
十分低电压差 (VLDO) 线形稳压电源
LTC3446 中的 VLDO 选用了一种 NMOS 源极追随器构架,致力于摆脱压力差工作电压、静态数据电流量和负荷瞬态回应中间的传统式折中问题,这也是大部分 PMOS 和 PNP 型 LDO 稳压电源构架中的原有问题。VIN 管脚 (参考图 1) 仅给予 VLDO 操纵和标准电源电路需要的微输出功率偏压 (通常处在每节锂电池工作电压)。具体的空载电流量由 LVIN 管脚给予,该管脚可被联接至降血压型稳压电源的导出。
每一个 VLDO 稳压电源给予了一个高精确度导出,该导出可以给予 300mA 的导出电流量和一个仅 70mV 的典型性压力差工作电压 (从 LVIN 至 LVOUT)。VIN 应超出 LVOUT 调整点达 1.4V,以给予充足栅压推动工作电压至內部 NMOS 传送元器件。典型性的每节锂电池工作标准电压拓展到低至 3.2V,因此可适用达到 1.8V 的 VLDO 输出电压。
一个电容器数值 1μF 至 2.2μF 的陶瓷电容就是开展导出旁通的所有所需。一个 400mV 的低标准工作电压容许把 VLDO 稳压电源的工作电压设定得远小于 LDO 稳压电源通常可供应的工作电压。
开关电源优良检验LTC3446 包含一个内嵌开关电源监控器。当一切也就能导出偏移其稳压管检测值 ±8% 以上时,PGOOD 漏极引路导出管脚将被滑下低电频。当全部的也就能导出均在该容限对话框以内时,PGOOD 管脚将变无上特性阻抗情况。一个微控制器可以监控该漏极引路导出管脚,以明确一个近期也就能的导出什么时候完成了运行实际操作。
结果
LTC3446 把一个效率高 1A 降血压型稳压电源和2个 300mA VLDO 稳压电源集成化在一个纤柔的 3mm x 4mm DFN 封装形式当中。凭着一个拓展到低至 0.4V (用以 VLDO 稳压电源) 和 0.8V (用以降血压型转化器) 的输出电压范畴,及其一个包含每节锂电池工作电压范畴至达到 5.5V 的键入电流电压范畴,LTC3446 特别适合于为现如今的多工作电压、2V 下列系统软件配电。
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